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公开(公告)号：CN114068948A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111361187.4
申请日：2021-11-17
Applicant: 吉林大学 , 北京华奥汽车服务股份有限公司
IPC: H01M4/86 , H01M8/1006
Abstract: 本发明公开了一种具有仿生主动集排水功能的燃料电池双极板及集排水方法。本发明在流场壁面形成仿荷叶表面的低黏附效应的疏水特性的低表面能薄膜，刻蚀低表面能薄膜形成仿仙人掌棘刺的具有亲水性的周期性排列的亲水图案，疏水处理后的壁面刻蚀亲水图案形成了仿沙漠甲虫背部的亲水和疏水耦合耦合的仿生表面；当燃料电池产水量小于需水量时，能够有效捕集产物水，并将其收集和均匀分布，进而增强质子交换膜的质子电导率；当燃料电池产水量大于需水量时，在气体扩散层表面积聚的液滴能够被吸出并捕集在流场壁面的仿生表面上，通过仿生表面主动排水和气流拖拽的协同作用，加快了流场的排水速度，增强了传质效率，进而提高了燃料电池的性能和稳定性。
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公开(公告)号：CN114068948B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202111361187.4
申请日：2021-11-17
Applicant: 吉林大学 , 华奥安心技术服务(集团)股份有限公司
IPC: H01M4/86 , H01M8/1006
Abstract: 本发明公开了一种具有仿生主动集排水功能的燃料电池双极板及集排水方法。本发明在流场壁面形成仿荷叶表面的低黏附效应的疏水特性的低表面能薄膜，刻蚀低表面能薄膜形成仿仙人掌棘刺的具有亲水性的周期性排列的亲水图案，疏水处理后的壁面刻蚀亲水图案形成了仿沙漠甲虫背部的亲水和疏水耦合耦合的仿生表面；当燃料电池产水量小于需水量时，能够有效捕集产物水，并将其收集和均匀分布，进而增强质子交换膜的质子电导率；当燃料电池产水量大于需水量时，在气体扩散层表面积聚的液滴能够被吸出并捕集在流场壁面的仿生表面上，通过仿生表面主动排水和气流拖拽的协同作用，加快了流场的排水速度，增强了传质效率，进而提高了燃料电池的性能和稳定性。
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公开(公告)号：CN116822093A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310856514.6
申请日：2023-07-13
Applicant: 吉林大学 , 华奥安心技术服务(集团)股份有限公司
IPC: G06F30/17 , G06F30/27 , H01M8/0258 , G06F113/08 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池流道挡板结构的设计方法。本发明首先划分挡板位置；然后采用二进制映射和数制转换，将流道中挡板结构进行数据化处理得到挡板信息；利用数据化的挡板信息和对应的模拟结果，训练神经网络作为代理模型，将代理模型与多目标优化算法进行结合，得出最优的挡板信息，进而得到最优的挡板结构；本发明成功的利用人工智能结合多目标优化算法的方法，设计得到各行各列挡板位置上有无挡板的最佳排列，最终得到最佳挡板结构，克服传统设计方法所设计的挡板，难以综合对流传质和流动平面内气体扰动的影响，来实现对多个相互牵制的电池性能指标同时优化的局限性，全面优化燃料电池双极板的性能。
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公开(公告)号：CN119069737A
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202411207516.3
申请日：2024-08-30
Applicant: 吉林大学
IPC: H01M8/0265 , H01M4/88
Abstract: 本发明公开了一种仿生翼型燃料电池双极板及其实现方法。本发明采用在双极板的流道中形成多个仿生翼型结构，在整个流道中能够根据流道长度设置多个仿生翼型结构，气体流动在流道上下空间被分为两个区域，下层区域用于分配气体，上层区域迫使气体沿着仿生翼型结构的表面向气体扩散层流动，增强气体的传质能力；在靠近气体扩散层区域被仿生翼型结构压缩区域，因此会有更多的反应气体被压缩，进入反应区域，增强了传质能力；并且在仿生翼型结构的下方，区域的压缩，提升了气体流动速率，因此提升了燃料电池的排水效率，能够使反应生成的水较快的排出，明显改善了燃料电池的水管理，最终提升了燃料电池的性能和稳定性，并有助于提高燃料电池寿命。
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