【技术实现步骤摘要】
本申请涉及燃料电池领域，具体涉及用于电堆的双极板及其制备方法、燃料电堆。
技术介绍
1、近年来，对非化石燃料清洁电力的需求急剧增加。这一需求集中在许多技术上，包括使用质子传导聚合物电解质膜电池以氢为燃料发电和供热的系统，如质子交换膜燃料电池。目前，质子交换膜燃料电池一般分为低温质子交换膜(60-80℃)和高温质子交换膜(120-160℃)两大类。所谓的低温质子交换膜(pem)电池是以水为电解液，使用含共价键合的磺酸基团的含氟聚合物。杜邦公司的膜和陶氏化学公司的膜是商用膜的例子。由于水的损失导致质子导电性的损失，这些燃料电池的工作温度被限制在80℃左右。
2、当今，高温质子交换膜燃料电池(pemfc)的主要商业弱点仍然是耐久性。目前已有数千台5kw高温质子交换膜燃料电池(pemfcs)装置生产并投入现场使用。经验表明，这些系统的典型使用寿命只有2000小时左右。尽管在许多情况下，维修很容易，但系统在持续使用方面仍然显示出脆弱性。众所周知，到目前为止，典型的故障往往发生在设备内的支持工程系统中，而不是堆栈或其组件等等。因此，在质子交换膜燃料电池发展的某个阶段，提高电池组的耐久性是必要的。
3、降低电池组寿命的因素包括通过电堆“接缝”的磷酸电解液和水的损失，即电堆的双极板界面。虽然这些接口有垫圈，但当使用的电堆温度和压力升高时，垫圈本身可以充当水和/或磷酸的导管。进入电池组的环境水蒸气可能会稀释电池电解液，从而对燃料电池性能有害。
技术实现思路
1、本申请的主要目
2、根据本申请的一个方面，所述用于电堆的双极板，包括：双极板本体；密封结构，材质包括：热稳定和磷酸稳定的聚合物，至少部分包覆所述双极板本体。
3、根据本申请一些实施例，所述双极板本体的材质包括：炭质材料、金属材料或复合材料。
4、根据本申请一些实施例，所述密封结构包括：所述热稳定和磷酸稳定的聚合物涂层；或所述热稳定和磷酸稳定的聚合物薄膜。
5、根据本申请一些实施例，所述热稳定和磷酸稳定的聚合物包括：热塑性聚合物和/或热固性树脂。
6、根据本申请一些实施例，所述热塑性聚合物包括：聚苯硫醚、聚对苄基喹噁啉、聚芳醚砜酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯或其混合。
7、根据本申请一些实施例，所述热固性树脂包括：环氧树脂、酚醛树脂、或三聚氰胺甲醛树脂。
8、根据本申请一些实施例，所述热稳定和磷酸稳定的聚合物还包括：聚醚砜、聚醚酮或含氟聚合物。
9、根据本申请一些实施例，所述含氟聚合物包括：聚四氟乙烯、全氟烷氧基烷烃或氟化乙烯丙烯。
10、根据本申请一些实施例，所述密封结构的厚度为1～100微米，优选为5～50微米，更优选为10～25微米。
11、根据本申请一些实施例所述密封结构至少部分包覆所述双极板本体，包括：包覆所述双极板本体的非进口和/或出口区域。
12、根据本申请的另一方面，还提供一种燃料电堆，包括如上中任一项所述的双极板。
13、根据本申请的另一方面，还提供一种如上中任一项所述的双极板在燃料电堆中的应用。
14、根据一些实施例，专利技术人在研究过程中发现现有技术中的双极板在应用过程中存在缺陷，会导致磷酸电解液和水等物质在电堆工作过程中接触到双极板界面，从而对电堆进行侵害，影响燃料电池电堆的性能，同时加快电解液的而消耗。利用本申请所提供的双极板，在双极板本体表面涂覆或形成密封结构，可以有效地解决电解液损失等问题，还可以保证燃料电池/电堆性能上的稳定性。
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1.一种用于电堆的双极板的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述双极板本体的四周边缘及外沿不包括进口和出口区域。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述双极板本体的材质包括：炭质材料、金属材料或复合材料。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述双极板工作温度为180-220℃。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述双极板工作温度为180℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶液中，聚醚砜质量浓度为15-25％。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在120℃、氮气氛下去除所述溶剂。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述密封结构厚度为12μm。
9.一种权利要求1-8任一所述制备方法制备的用于电堆的双极板，其特征在于，经过2500小时运行，所述双极板中的磷酸含量是初始时的89％以上。
10.一种燃料电堆，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述制备方法制备
...【技术特征摘要】
1.一种用于电堆的双极板的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述双极板本体的四周边缘及外沿不包括进口和出口区域。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述双极板本体的材质包括：炭质材料、金属材料或复合材料。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述双极板工作温度为180-220℃。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述双极板工作温度为180℃。
6.根据权利要求1所述的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖丽香，陈春华，陈世明，陈爽，赵国庆，杨旗，王珉，
申请(专利权)人：坤艾新材料科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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