复合流场板及其成型方法技术

本发明专利技术提供改进的流场板设计以及制造这种流场板的方法。根据本发明专利技术的一个实施方案，提供了制造双极板的方法。该双极板包括在双极板的相对的、导电性的两面之间限定出的流场。根据这一方法，提供流场骨架。该流场骨架包括由氢渗透阻挡层覆盖的牺牲性型芯。将导电性的聚合复合材料在流场骨架周围成型以限定出双极板的相对的面。成型的聚合复合材料被固化，从而氢渗透阻挡层附着在复合材料上，并且牺牲性型芯熔化离开复合材料和阻挡层从而在双极板相对的面之间限定出流场空腔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景[0001]本专利技术涉及电化学转换电池，通常被称为燃料电池，其通过第一和第二反应物，典型的是氢气和氧气，的氧化和还原来产生电能。典型的电池包括夹在一对气体扩散介质层和催化剂层之间的聚合物膜(如，质子交换膜)。阴极板和阳极板被设置在和气体扩散介质层相邻的最外侧，上述组件被压紧以形成电池单元。[0002]单电池单元提供的电压通常太低不足以应用。因此，通常多个电池被以“电池堆”的形式排列和连续连接起来以增加这个电化学转换组件或者说燃料电池的电输出。在这种排列方式中，两个相邻的电池单元能共用公共极板，该极板作为它将其串连的两个相邻电池单元的阳极和阴极。这样的极板通常被成为双极板，包括限定在其中的流场以促进反应物和冷却剂到相关电池的传输。[0003]燃料电池的双极板通常需要是电化学稳定的、导电性的、以及廉价的。聚合物双极板，因为该聚合物通常包括导电性填充材料所以通常也被称为复合板，其能够满足这些标准，所以作为传统金属双极板的可行替代物引起了重要的关注。但是，复合板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备双极板的方法，所述双极板包括在所述双极板的相对的、导电性的面之间限定出的流场，所述方法包括：提供流场骨架，其中所述流场骨架包括覆盖有氢渗透阻挡层的牺牲性型芯；将导电性的聚合复合材料在所述流场骨架周围成型以限定出所述双极板的所述相对的面；将所述成型的聚合复合材料固化，从而使所述氢渗透阻挡层附着在所述复合材料上，并且所述牺牲性型芯熔化离开所述复合材料和所述阻挡层以在所述双极板的所述相对的面之间限定出流场空腔；以及将所述熔化的牺牲性型芯从所述流场空腔中去除。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-4-14 11/106,0651.一种制备双极板的方法，所述双极板包括在所述双极板的相对的、导
电性的面之间限定出的流场，所述方法包括：
提供流场骨架，其中所述流场骨架包括覆盖有氢渗透阻挡层的牺牲性型
芯；
将导电性的聚合复合材料在所述流场骨架周围成型以限定出所述双极板的
所述相对的面；
将所述成型的聚合复合材料固化，从而使所述氢渗透阻挡层附着在所述复
合材料上，并且所述牺牲性型芯熔化离开所述复合材料和所述阻挡层以在所述
双极板的所述相对的面之间限定出流场空腔；以及
将所述熔化的牺牲性型芯从所述流场空腔中去除。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述牺牲性型芯的特征在于熔点落入
这样温度范围：高于所述导电性聚合复合材料在所述流场骨架周围成型的温
度，低于所述聚合复合材料固化或后固化所处于的温度。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述牺牲性型芯包括选自易熔合金、
蜡及其组合的材料。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述氢渗透阻挡层包括特征在于氢渗
透阻挡能力比所述聚合复合材料高出相当多的材料。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述氢渗透阻挡层包括金属。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述氢渗透阻挡层包括选自Ni，Zn，
Sn，Cu，Cr及其组合的材料。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述氢渗透阻挡层包括特征在于熔点
高于所述牺牲性型芯的材料。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述导电性聚合复合材料在所述流场
骨架的流体集管的一部分周围成型以将所述流体集管连接到所述复合材料上。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述流体集管是非导电性的流体集管。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述流体集管特征在于熔点高于所述
牺牲性型芯。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述导电性聚合复合材料包括粉末成
-->型复合物或热固性或热塑性片状成型复合物。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：RL达塔，MK布丁斯基，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]