双极板制备方法技术

本申请提供一种双极板制备方法，涉及燃料电池技术领域。双极板制备方法，包括：1)将阳极单极板和阴极单极板放入含有贵金属离子的溶液中进行离子置换，于所述阳极单极板的表面和所述阴极单极板的表面形成耐腐蚀层；2)将所述阳极单极板和所述阴极单极板放入钝化液中作钝化处理，所述阳极单极板的表面和所述阴极单极板的表面形成钝化膜；3)对所述钝化膜进行固化处理；4)将所述阳极单极板和所述阴极单极板用环氧树脂粘结制成所述双极板。本发明专利技术制备的双极板具有良好的耐腐蚀性能和导电性能，且该制备方法简单易实施，适合工业化推广，对降低双极板的生产成本有很大帮助。双极板的生产成本有很大帮助。

【技术实现步骤摘要】
双极板制备方法


[0001]本申请涉及燃料电池
，特别是涉及一种双极板制备方法。

技术介绍

[0002]燃料电池的发展显示出了它成为清洁、高效和可靠电源的潜力。
[0003]双极板(BP)作为燃料电池的关键部件之一，用于提供电气连接、输送反应气体、消散反应热、去除副产物的作用，但也是制约燃料电池成本的主要因素之一。当前根据双极板材料的不同可以分为金属双极板、石墨双极板和复合材料双极板，其中，金属双极板因其优异的机械和物理性能，与无孔石墨及复合材料相比具有较强的成本优势，在乘用车应用中备受关注。
[0004]但是，金属双极板的制造工艺和耐腐蚀性还存在一定的缺陷，需要进一步改进，以通过改进后的金属双极板提高燃料电池的性能，提升燃料电池在乘用车领域的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于，提供一种双极板制备方法，使其能够解决当前金属双极板制造工艺复杂且制品耐腐蚀性能差的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：
[0007]一方面本申请提供一种双极板制备方法，包括：
[0008]1)将阳极单极板和阴极单极板放入含有贵金属离子的溶液中进行离子置换，于所述阳极单极板的表面和所述阴极单极板的表面形成耐腐蚀层；
[0009]2)将所述阳极单极板和所述阴极单极板放入钝化液中作钝化处理，所述阳极单极板的表面和所述阴极单极板的表面形成钝化膜；
[0010]3)对所述钝化膜进行固化处理；
[0011]4)将所述阳极单极板和所述阴极单极板粘结制成所述双极板。
[0012]本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0013]可选地，前述的双极板制备方法，其中所述含有贵金属离子的溶液是含有银离子的溶液、含有金离子的溶液或含有铂离子的溶液中的一种。
[0014]可选地，前述的双极板制备方法，其中所述含有银离子的溶液由浓度为5
‑
10％的硝酸和浓度为5
‑
15％的硝酸银混合制得；
[0015]所述含有金离子的溶液由浓度为5
‑
10％的硝酸和浓度为5
‑
15％的氯金酸混合制得；
[0016]所述含有铂离子的溶液由浓度为5
‑
10％的硝酸和浓度为5
‑
15％的氯铂酸混合制得。
[0017]可选地，前述的双极板制备方法，其中所述含有贵金属离子的溶液中，还含有粒径为30
‑
100nm的导电介质，所述导电介质在所述含有贵金属离子的溶液中的浓度为0.5
‑
1g/L。
[0018]可选地，前述的双极板制备方法，其中所述导电介质为石墨、碳化钛、氮化铬中的一种或两种以上的混合物。
[0019]可选地，前述的双极板制备方法，其中步骤1)中进行离子置换时所述含有贵金属离子的溶液的温度保持在30
‑
50℃，离子置换时间为30
‑
90min，之后将所述阳极单极板和所述阴极单极板冲洗干净。
[0020]可选地，前述的双极板制备方法，其中步骤2)中钝化处理的钝化液使用浓度为30％的硝酸溶液，钝化过程中硝酸溶液的温度保持在30
‑
60℃，钝化反应10
‑
30min，之后冲洗干净。
[0021]可选地，前述的双极板制备方法，其中步骤2)中钝化液中添加有粒度为0.1
‑
0.5μm的聚四氟乙烯颗粒，所述聚四氟乙烯颗粒于所述钝化液中的浓度为1
‑
5g/L。
[0022]可选地，前述的双极板制备方法，其中步骤3)中的固化处理的方法为：
[0023]将钝化处理后的所述阳极单极板和所述阴极单极板放在200
‑
250℃的高温炉内恒温30min。
[0024]可选地，前述的双极板制备方法，其还包括：
[0025]5)将制得的所述双极板放入多巴胺溶液中，在25℃条件下处理36h，然后将所述双极板取出，冲洗干净，并在80
‑
100℃条件下，干燥0.5
‑
3h，于所述双极板表面制得聚多巴胺涂层；
[0026]6)于所述双极板的流道内注入硅胶，并使硅胶的顶表面距离所述双极板的脊表面0.05
‑
0.2mm，静止使硅胶固化；
[0027]7)将所述双极板放入1
‑
10％的氯铂酸水溶液中，超声混合1
‑
12h后冲洗干净，之后取出固化的硅胶。
[0028]借由上述技术方案，本专利技术双极板制备方法至少具有下列优点：
[0029]本专利技术实施例提供的双极板制备方法，其使用不锈钢材料制造阳极单极板和阴极单极板，使单极板具有良好的机械性能，同时成本较低；进一步地本专利技术实施例还在阳极单极板和阴极单极板的表面形成具有贵金属的耐腐蚀层，在提升阳极单极板和阴极单极板表面耐腐蚀性能的同时，提高了阳极单极板和阴极单极板表面的传导性能，并且还对对耐腐蚀层进行了钝化和固化处理，保证了耐腐蚀层与阳极单极板和阴极单极板的结合强度，进一步提升阳极单极板和阴极单极板的质量和耐用性，进而使用获得了具有贵金属的耐腐蚀层的阳极单极板和阴极单极板制作双极板，则双极板的耐腐蚀性能、导电性能均能够得到保障；此外，本专利技术实施例提供的制备方法简单易实施，适合工业化推广，对降低双极板的生产成本有很大帮助。
[0030]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0031]通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
[0032]图1示意性地示出了实施例5制备的双极板的结构示意图。
[0033]图1中的各标号为：
[0034]阳极单极板1、阴极单极板2、脊表面11、流道12、聚多巴胺涂层4、含有铂的耐腐蚀层3。
具体实施方式
[0035]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0036]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0037]本专利技术实施例提供的双极板制备方法，包括：
[0038]根据阳极单极板和阴极单极板的形状结构要求，使用不锈钢材料制造阳极单极板和阴极单极板，然后采用如下步骤处理：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双极板制备方法，所述双极板包括不锈钢材质的阳极单极板和不锈钢材质的阴极单极板，其特征在于，包括：1)将阳极单极板和阴极单极板放入含有贵金属离子的溶液中进行离子置换，于所述阳极单极板的表面和所述阴极单极板的表面形成耐腐蚀层；2)将所述阳极单极板和所述阴极单极板放入钝化液中作钝化处理，所述阳极单极板的表面和所述阴极单极板的表面形成钝化膜；3)对所述钝化膜进行固化处理；4)将所述阳极单极板和所述阴极单极板粘结制成所述双极板。2.根据权利要求1所述的双极板制备方法，其特征在于，所述含有贵金属离子的溶液是含有银离子的溶液、含有金离子的溶液或含有铂离子的溶液中的一种。3.根据权利要求2所述的双极板制备方法，其特征在于，所述含有银离子的溶液由浓度为5
‑
10％的硝酸和浓度为5
‑
15％的硝酸银混合制得；所述含有金离子的溶液由浓度为5
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10％的硝酸和浓度为5
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15％的氯金酸混合制得；所述含有铂离子的溶液由浓度为5
‑
10％的硝酸和浓度为5
‑
15％的氯铂酸混合制得。4.根据权利要求1所述的双极板制备方法，其特征在于，所述含有贵金属离子的溶液中，还含有粒径为30
‑
100nm的导电介质，所述导电介质在所述含有贵金属离子的溶液中的浓度为0.5
‑
1g/L。5.根据权利要求1所述的双极板制备方法，其特征在于，所述导电介质为石墨、碳化钛、氮化铬中的一种或两种以上的混合物。6.根据权利要求1所述的双极板制备方法，其特征在于，步骤1)中进行离子置换时所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧俊俊，
申请(专利权)人：北京远大信达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：