The invention relates to a preparation method of a separator with carburized layer for fuel cell, which comprises the following steps: (1) surface pretreatment of stainless steel; (2) configuration of sodium hydroxide solution with mass fraction of 5%-20%. The separator of stainless steel is placed in sodium hydroxide solution, and ultrasonic cleaning is carried out for 20-30 minutes to remove oil contamination on the surface; (3) configuration of nitric acid solution with mass fraction of 5%-15%; (4) Clean with deionized water (5), dispose carburizing agent; (6) lay carburizing agent in the mould; (7) press with a film press under the pressure of 0.5 1.5 MPa; (8) when the pressure in the vacuum furnace is below 0.5 Pa, heat up, (9) stop heating, so that the mould can be cooled with the furnace temperature, according to the required thickness of carburizing layer, the thickness can reach 1. 2 mm; (10) When the die is cooled to room temperature, remove the separator and clean up the excess carburizing agent for battery assembly. The carburizing agent of the invention achieves the best corrosion resistance effect.
【技术实现步骤摘要】
一种用于燃料电池的含渗碳层的隔板的制备方法
本专利技术涉及燃料电池生产
,具体的说,是一种用于燃料电池的含渗碳层的隔板的制备方法。
技术介绍
燃料电池是一种将化学能直接转化成电能的清洁能源转换装置,其中集流体和隔板是氢氧燃料电池的重要组成部分。集流体与隔板通常在阴极与阳极的外侧,可以起到支撑催化层和集流的作用。集流体与隔板通常都是采用石墨、金属加工而成,其中石墨电极石墨隔板的抗腐蚀性能较好,但是其机械加工性能比较差,且抗震性不好,因此隔板较少采用石墨加工。采用金属集流体隔板可以充分利用金属优良的机械加工性能,但是由于有电解质溶液的存在,金属集流体与隔板很容易发生腐蚀,产生金属离子或者金属氧化物,一方面会导致极板与电极界面接触电阻升高,电池输出性能降低,另一方面,还会污染催化剂层与质子交换膜,造成电池的性能降低。为了提高金属集流体与隔板的耐腐蚀性能,很多科学家做过很多研究,例如CN105609799A采用氧化铱、氧化钯、氧化铑等贵金属进行集流体的表面处理,结果可以抑制金属集流体与隔板的腐蚀。在金属集流体镀贵金属,可以提高极板的耐腐蚀性能,但是同样也会提高电池的制造成本。还有专利CN201010116762.X在电极表面形成氧化锡-铜镀层来提高极板耐蚀性。但是氧化物稳定有限,电池的使用会受到限制,并且氧化物的导电性不好,同样会造成集流体与催化层之间的接触电阻升高。除了贵金属与金属氧化物镀层之外,在极板表面形成碳材料涂层也可以达到良好的效果,碳材料不但可以耐腐蚀,也拥有良好的导电性,是一种有效的提高电极板耐腐蚀性能的措施。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克 ...
【技术保护点】
1.一种用于燃料电池的含渗碳层的隔板的制备方法,其特征在于,其具体步骤为:(1)、不锈钢表面预处理,包括采用不同目数的砂纸进行打磨,将试样打磨至光滑,然后用抛光机进行抛光;(2)、配置质量分数5%‑20%的氢氧化钠溶液,将不锈钢隔板放在氢氧化钠溶液中,超声清洗20‑30min,以除掉表面的油污;(3)、配置质量分数为5‑15%的硝酸溶液,将不锈钢隔板放在硝酸溶液中,超声处理3‑5min,以除掉隔板表面的氧化物;(4)、用去离子水清洗干净,在60℃和氮气条件下烘干备用;(5)、配置渗碳剂:按照石墨粉10‑15份,铁粉8‑10份,碳酸钙3‑5份,硅粉1‑2份,碳酸钡1‑5份,氯化铵1‑10份;(6)、在模具中铺上1‑2cm厚的渗碳剂,然后将隔板放在渗碳剂上,再覆盖一层1‑2cm厚的渗碳剂;(7)、用压膜机在0.5‑1.5MPa的压力下进行压制,压制时间为1‑5min,将整个模具放入真空炉中,并进行抽真空处理;(8)、当真空炉中的压力达到0.5Pa以下,进行升温加热处理,设置真空炉温度为500‑1200℃,升温速度为10℃/min,并在500‑1200℃保持60‑120min;(9)、停止加 ...
【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池的含渗碳层的隔板的制备方法,其特征在于,其具体步骤为:(1)、不锈钢表面预处理,包括采用不同目数的砂纸进行打磨,将试样打磨至光滑,然后用抛光机进行抛光;(2)、配置质量分数5%-20%的氢氧化钠溶液,将不锈钢隔板放在氢氧化钠溶液中,超声清洗20-30min,以除掉表面的油污;(3)、配置质量分数为5-15%的硝酸溶液,将不锈钢隔板放在硝酸溶液中,超声处理3-5min,以除掉隔板表面的氧化物;(4)、用去离子水清洗干净,在60℃和氮气条件下烘干备用;(5)、配置渗碳剂:按照石墨粉10-15份,铁粉8-10份,碳酸钙3-5份,硅粉1-2份,碳酸钡1-5份,氯化铵1-10份;(6)、在模具中铺上1-2cm厚的渗碳剂,然后将隔板放在渗碳剂上,再覆盖一层1-2cm厚的渗碳剂;(7)、用压膜机在0.5-...
【专利技术属性】
技术研发人员:汪宏斌,李子丰,刘立起,李怡非非,陈卓,秦子威,周科,
申请(专利权)人:上海大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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