一种磁控溅射双极板-膜电极总成和电堆及其制备方法技术

本发明专利技术属于燃料电池领域，提出一种磁控溅射双极板

【技术实现步骤摘要】
一种磁控溅射双极板
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膜电极总成和电堆及其制备方法


[0001]本专利技术属于燃料电池领域，尤其涉及一种磁控溅射双极板
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膜电极总成和电堆及其制备方法。

技术介绍

[0002]氢燃料电池一般由电堆和辅助系统两部分组成，电堆一般分为金属堆和石墨堆两种，其中石墨堆具有价格低廉、在恶劣环境下运行良好的特点，因而受到广泛关注。石墨堆一般由歧管、端板、绝缘板、集流板和电芯组成，电芯由双极板与膜电极组成。质子交换膜的燃料电池膜电极由阴阳极扩散层、阴阳极催化层和质子交换膜组成，在制备过程中，首先将催化剂涂覆在质子交换膜两侧，然后再把气体扩散层热压在两侧形成膜电极。
[0003]现有的石墨堆存在这以下几种缺陷亟待解决（1）石墨板体积过大，电堆拆装较难。（2）在长时间耐久性运行过程中，膜电极易出现扩散层与催化层相互渗透的现象，使Pt无法完全反应，造成晶面暴露不足的现象。（3）在电堆长期处于不稳定运行状态时，易出现电堆零部件错位，造成膜电极窜气的现象。（4）电堆采用螺杆式组装结构，易产生的电堆封装压力分配不均的问题。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁控溅射双极板
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膜电极总成的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）裁剪两张碳纸，作为双极板
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扩散层的基底骨架；（2）将石墨、树脂和导电填料球磨并干混得到共混物料，将碳纸分别置于模压机中，将共混物料置于碳纸的一侧，模压得到阳极碳纸双极板和阴极碳纸双极板；（3）在阴极碳纸双极板、阳极碳纸双极板的另一侧通过磁控溅射设备溅射出碳微孔层，得到阳极扩散层
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双极板和阴极扩散层
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双极板；（4）将阳极扩散层
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双极板、催化剂负载膜、阴极扩散层
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双极板采用热压贴合的方式模压，得到双极板
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膜电极总成。2.根据权利要求1所述的磁控溅射双极板
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膜电极总成的制备方法，其特征在于：石墨、树脂、导电填料的比例为（0.4~0.6）：（0.3~0.5）：（0.01~0.2）。3.根据权利要求1所述的磁控溅射双极板
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膜电极总成的制备方法，其特征在于：导电填料为碳纳米管，长度0.5mm~2mm的短切碳纤维以及过渡金属粉末的一种或几种。4.根据权利要求1所述的磁控溅射双极板
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膜电极总成的制备方法，其特征在于：步骤（2）中模压方式为5~50MPa九个模压工段，模压时间为10~20min，模压方式为冷压成型。5.根据权利要求1所述的磁控溅射双...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢佳平，朱维，尚子奇，沈军，
申请(专利权)人：海卓动力青岛能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：