一种高耐腐蚀高电导率的燃料电池金属双极板保护膜及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐腐蚀高电导率的燃料电池金属双极板保护膜及制备方法，所述电池金属双极板包括金属双极板基体和沉积在金属双极板基体表面的复合保护膜层，所述的复合保护膜层从下至上包括依次沉积的Cr层、CrNx层和C层。具有通过步骤如下制作复合保护膜层：(1)开启Cr靶，使用Cr靶在双极板基体的表面沉积Cr层；(2)在保持总气压的情况下通入N

A high corrosion resistance and high conductivity fuel cell metal bipolar plate protective film and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高耐腐蚀高电导率的燃料电池金属双极板保护膜及制备方法
本专利技术属于电池双极板制造领域，具体涉及一种高耐腐蚀高电导率的燃料电池金属双极板保护膜及制备方法。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种可以将氢气和氧气中的化学能,通过电化学反应直接转化为电能的发电装置,由于其工作温度在常温区间，氢气来源广泛，效率高于传统内燃机，且环境又友好，产物只有水，被认为是21世纪最高效清洁发电技术。双极板是PEMFC的最关键部件之一,它占据了电池60％～70％的成本，占燃料电池总重量的70％-80％，同时也是制约电池使用寿命的关键因素。目前，PEMFC的双极板材料主要有三种：石墨材料、复合材料和金属材料。目前，燃料电池双极板所用的材料主要是石墨，其热导性和电导性良好，化学性质稳定，耐腐蚀性能好，但由于石墨材料脆性大，机械性能差，不易于大批量生产。金属材料双极板具有高强度和良好的导电、导热性能，并且原材料便宜，适合大批量加工生产，可有效减小燃料电池的体积和成本，是目前公认的燃料电池产业化首选。然而燃料电池工作环境，双极板要能够耐受pH＝2～3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐腐蚀高电导率的燃料电池金属双极板保护膜，其特征在于：包括金属双极板基体和沉积在金属双极板基体表面的复合保护膜层，所述的保护膜层从下至上包括依次沉积的Cr层、CrNx层和C层；其中，所述的CrNx层为非均质连续变化膜层，所述的x数值从下至上在1-2的范围内连续增加。/n

【技术特征摘要】
1.一种高耐腐蚀高电导率的燃料电池金属双极板保护膜，其特征在于：包括金属双极板基体和沉积在金属双极板基体表面的复合保护膜层，所述的保护膜层从下至上包括依次沉积的Cr层、CrNx层和C层；其中，所述的CrNx层为非均质连续变化膜层，所述的x数值从下至上在1-2的范围内连续增加。


2.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀高电导率的燃料电池金属双极板保护膜，其特征在于：所述的保护膜层采用磁控溅射的方法沉积在金属双极板基体的表面。


3.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀高电导率的燃料电池金属双极板保护膜，其特征在于：所述Cr层厚度为0.2-0.5μm，所述CrNx层厚度为0.25-0.6μm，所述C层厚度为0.1-0.3μm。


4.根据权利要求3所述的一种高耐腐蚀高电导率的燃料电池金属双极板保护膜，其特征在于：所述C层为石墨C层。


5.制备权利要求1-4任一项所述的一种高耐腐蚀高电导率的燃料电池金属双极板保护膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：
将清洗洁净的金属双极板基体放入磁控溅射设备的真空腔室中，依次经抽真空、加热、通入氩气、离子源清洗处理后，通过控制溅射条件依次沉积Cr层、CrNx层和C层，具有步骤如下：
(1)开启Cr靶，使用Cr靶在双极板基体的表面沉积Cr层；
(2)在保持总气压的情况下向真空腔室中通入N2，沉积CrNx层；
(3)关闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈桂敏，程立明，
申请(专利权)人：江苏氢电新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32