燃料电池用高精度高耐蚀钛双极板及其制备方法、模具组件技术

公开一种燃料电池用高精度高耐蚀钛双极板的制备方法，包括：材料获取工序，获取0.05mm以上且0.2mm以下厚度的钛基材；模具获取工序，获取构造有相切连接圆弧流道的预成形模具；预成形工序，通过所述预成形模具对所述工业纯钛材料进行预成形得到钛极板；退火热处理工序，将预成形的钛极板进行退火热处理；完全冲压成形工序，通过完全成形模具对所述热处理后的预成形钛极板进行完全冲压成形；冲裁工序，对完全成形后的极板进行冲裁，去除飞边及腔口多余材料；焊接工序，对冲裁后的极板进行堆叠，通过焊接将堆叠的两极板进行连接形成双极板；表面涂层工序，对焊接后的双极板进行表面涂层。对焊接后的双极板进行表面涂层。对焊接后的双极板进行表面涂层。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池用高精度高耐蚀钛双极板及其制备方法、模具组件


[0001]本公开涉及氢能源燃料电池领域，具体的涉及一种燃料电池用高精度高耐蚀钛双极板及其制备方法，还涉及适用于制备燃料电池用高精度高耐蚀钛双极板的模具组件。

技术介绍

[0002]氢能具有清洁、高效等诸多优点，在能源消费革命中发挥重要作用，被认为是推动实现“碳达峰、碳中和”的重要解决方案。质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有能量转化率高、功率密度高以及零排放等优势，是氢能源的重要终端应用方式，在航空航天、新能源汽车、移动电源和固定式发电站等领域表现出广阔的应用前景。
[0003]双极板作为质子交换膜燃料电池的核心部件之一，起到分配流场、收集电流、支撑反应界面等作用，对燃料电池的功率密度、可靠性和成本等方面有重要的影响，是制约高性能燃料电池发展的关键瓶颈之一。根据基材划分，双极板可分为石墨双极板、复合材料双极板和金属双极板。金属双极板由于具有厚度小、重量轻、成本低、导电导热性能优异等特点，是燃料电池发展的主要方向之一。其中，钛在轻量化和耐蚀性等方面相比不锈钢具有巨大优势，被认为是未来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池用高精度高耐蚀钛双极板的制备方法，包括：材料获取工序，获取0.05mm以上且0.2mm以下厚度的钛基材；模具获取工序，获取构造有相切连接圆弧流道的预成形模具；预成形工序，通过所述预成形模具对所述工业纯钛材料进行预成形得到钛极板；退火热处理工序，将预成形的钛极板进行退火热处理；完全冲压成形工序，通过完全成形模具对所述热处理后的预成形钛极板进行完全冲压成形；冲裁工序，对完全成形后的极板进行冲裁；焊接工序，对冲裁后的极板进行堆叠，通过焊接将堆叠的两极板进行连接形成双极板；表面涂层工序，对焊接后的双极板进行表面涂层。所述预成形模具流道包括多个排布的第一波浪凸起；每个第一波浪凸起包括相切连接的第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段；所述第二圆弧段相切连接于所述第一圆弧段和所述第三圆弧段之间；所述第二圆弧段的顶点与所述完全成形模具的流道中点位置重合；所述第一圆弧段与第三圆弧段的内圆弧半径相等；所述第一圆弧段和所述第三圆弧段所对应的圆心位于波浪凸起外，所述第二圆弧段所对应的圆心位于波浪凸起内；所述预成形模具的流道型线周期与所述完全成型模组的流道型线周期保持一致。2.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述第一圆弧段与第二圆弧段的内圆弧半径相等；所述圆弧半径为0.15mm～0.5mm；所述流道型线周期为1mm～3mm。3.如权利要求1所述的制备方法，其中，在所述退火热处理工序中，将预成形的钛极板从预成形模具的模腔中取出，转移至马弗炉中，通过马弗炉将钛极板加热至再结晶温度以上，并在所选择的温度下保温预定时间，保温结束后将钛极板取出并空冷至室温。4.如权利要求3所述的制备方法，其中，所述热处理的温度范围为500～750℃，保温时间控制在2～30min之间。5.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述完全成型模具流道包括多个排布的第二波浪凸起；每个所述第二波浪凸起包括腰部流道、顶部流道以及底部流道；所述顶部流道的流道中点与所述第二圆弧段的顶点位置重合；所述顶部流道的两侧分别设有所述腰部流道和所述底部流道；所述腰部流道连通于所述顶部流道和所述底部流道之间；所述腰部流道分别和所述顶部流道、所述底部流道之间通过圆角过渡流道过渡连通。6.如权利要求5所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵峻英，张翔鹭，明平文，侯泽然，杨代军，张存满，陈博，王文垚，郭楠，林建平，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：