CN101094744B - 带传导涂层的金属双极板的激光焊接 - Google Patents

带传导涂层的金属双极板的激光焊接 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效地制造具有涂覆双极板的燃料电池的方法。本发明考虑将已经在其上具有传导涂层的单个金属板激光焊接在一起，以形成用于燃料电池的双极板。将涂覆的板激光焊接在一起不会导致板敏化至至足以造成不合要求的抗腐蚀水平这样的程度。尽管在焊接的板的区域中存在有机涂层，并且尽管有机涂层是用激光束烧蚀的，但还是可以实现这一结果。

Description

带传导涂层的金属双极板的激光焊接
发明领域
本发明涉及燃料电池，更具体地说，本发明涉及涂覆的金属板，其激光焊接在一起以形成燃料电池的双极板。
发明背景
已经提出用燃料电池作为功率源，以用于电动车辆和其它应用场合中。一种已知的燃料电池是PEM(即质子交换膜)燃料电池，其包括所谓的MEA(″膜-电极-组件″)，MEA包括薄的、固态的聚合物膜-电解质，其具有在一个面上的阳极和在相反面上的阴极。阳极和阴极典型地包括细小的碳颗粒，被支撑于碳颗粒的内、外表面上的非常细小的催化剂颗粒，以及与催化剂颗粒和碳颗粒相混合的质子传导材料。MEA夹在一对用作用于阳极和阴极的集电器的导电接触元件之间，其可包含合适的通道及其中的开口，用于将燃料电池的气态反应物(即，H2和O2/空气)分布在相应的阳极和阴极的表面上。
PEM燃料电池包括多个MEA，其以电串联的形式叠在一起、同时通过已知为双极板或集电器的不可渗透的导电接触元件而彼此分开。集电器或双极板具有两个工作表面，其中一个面对一个电池的阳极，另一个面对叠组中下一个相邻电池的阴极，并且在相邻电池之间导电。在叠组端部的接触元件仅与端部电池接触，并且被称为端板。在以下类型的燃料电池中，各个双极板包括两个连在一起的单独的板，在它们之间设有流体通路，冷却剂流体流过该通路，以便从MEA的两侧来散热。在其它类型的燃料电池中，双极板包括单个板和连在一起的设置成重复图案的板，其中各个MEA的至少一个表面由流过两个板式双极板的冷却剂流体冷却。通过对准一对单独的彼此相邻的板半体并将它们适当地结合在一起，而形成该双极板，因此就提供了导电性。
接触元件通常由导电的金属材料构成。在H2和O2/空气PEM燃料电池环境中，双极板和其它接触元件(例如端板)与中等酸性的溶液(pH3-5)相接触，并且在被极化至最大大约+1V(相对于普通的氢电极)的高度氧化性环境中工作。在阴极侧，接触元件暴露在压缩空气中，而在阳极侧暴露在大气氢中。遗憾的是，许多金属在严苛的PEM燃料电池中易于腐蚀，并且由这些金属制成的接触元件要么溶解(例如为铝的情形下)，或在其表面上形成很高电阻的钝化氧化膜(例如在钛或不锈钢的情形下)，这会增加燃料电池的内部电阻，并降低其性能。
为了降低金属双极板的接触电阻，各个板的暴露表面与导电的涂层叠在一起，其也限制了板表面与燃料电池的腐蚀环境之间的接触。涂层通常是有机粘结剂，其包含有导电的有机颗粒，例如碳或石墨(即六方晶体碳)。
目前，两个板式的双极板半体在这两个单独的板结合在一起之后来进行涂覆。然而，这种涂覆双极板的方法比较费时，因此采用这样涂覆的板就会限制燃料电池的批量生产。因此，就需要以不太费时的有助于燃料电池批量生产的方式来涂覆双极板。
发明概要
本发明公开了一种高效地制造具有涂覆的双极板的燃料电池的方法。本发明考虑将已经在其上具有传导涂层的单个的金属板激光焊接在一起，以形成用于燃料电池的双极板。这种方法至今因为涂层的有机物成分而尚未被考虑。具体而言，金属双极板典型地由不锈钢制成，其在焊接过程中当暴露于来自于有机涂层的碳中时会导致形成敏化(sensitized)的不太耐腐蚀的暴露区域。不锈钢中的主要抗腐蚀成分是铬。如果不锈钢在高温(例如接近或高于其熔点)工艺处理过程中暴露在含碳材料中，则碳将与金属中的铬结合。这就减少了可用于产生钝化表面氧化膜的铬的量，这种表面氧化膜可赋予金属的抗腐蚀性能。合金抗腐蚀性能的降低导致亚铁和三价铁离子进化，这会污染聚合物膜及其机械耐久性以及其输送氢离子的效率。因此，板的敏化是不合要求的，因为板的使用寿命降低了。因此，典型的制造工艺是清理板的表面，以便除去在焊接之前除去任何有机污染物，从而防止在焊接之前涂覆板。因此，在焊接之前除去所有的有机污染物就防止了板的敏化，并且避免了相关的抗腐蚀性能的降低。然而，本发明的发明人已经发现，将涂覆的板激光焊接在一起不会导致板敏化至足以造成不合要求水平的抗腐蚀性能这样的程度。尽管在焊接的板的区域中存在有机涂层，并且尽管有机涂层是用激光束烧蚀的，但还是可以实现这一结果。
在本发明的一个方面中，公开了一种用于制作燃料电池叠组的方法，该电池叠组具有至少两个连在一起的金属部件，其中至少一个金属部件在其上具有导电涂层。该方法包括：(1)将第一金属部件定位成相邻于第二金属部件，第一金属部件在其上具有第一导电涂层；(2)熔化相邻金属部件的一部分；和(3)使相邻金属部件的熔化部分固化，从而在相邻金属部件之间形成熔合结合。
在本发明的另一方面，公开了一种用于制作燃料电池叠组的方法，该电池叠组具有带内部流动通路的金属双极板。该方法包括：(1)将第一金属板定位成相邻于第二金属板，所述第一金属板具有涂覆有导电涂层的一个表面的至少一部分，其中涂覆部分背向第二板；(2)将聚焦的辐射施加在相邻板的包括涂层部分的那部分上，从而烧蚀涂层的这部分，并熔化相邻板的这部分；(3)移开聚焦的辐射；和(4)允许熔化部分固化并熔合在一起，从而形成其中一个双极板。
在本发明的另一方面，公开了一种制造用于燃料电池叠组的双极板的方法。该方法包括：(1)将导电的有机涂层涂在双极板的第一金属板上；(2)将第一板定位成相邻于双极板的第二金属板；(3)将聚焦的辐射施加在相邻板的包括涂层部分的那部分上，从而烧蚀涂层的这部分，并熔化相邻板的这部分；(4)移开聚焦的辐射；和(5)允许熔化部分固化并熔合在一起，从而形成双极板。
从如下所述的详细描述中，可以清楚本发明的其它适用领域。应当理解，尽管显示了本发明的优选实施例，但是，这些详细描述和特定示例只是用于说明目的，而非试图限制本发明的范围。
附图简介
从以下的详细描述合附图中，可以更全面地理解本发明，其中：
图1是液体冷却的PEM燃料电池叠组(只显示了两个电池)的示意性分解立体图；
图2是可用于图1所示PEM燃料电池叠组中的双极板的分解立体图；
图3是沿着图2的方向3-3的局部剖视图；
图4是图3所示双极板的放大部分；
图5是图2所示双极板的平面图，其中显示了一些焊接区域；
图6A是图5所示双极板的激光焊接区域的特写图；
图6B是沿着线6B-6B的图6A所示双极板的激光焊接区域的剖视图；
图7A是图6A所示激光焊接区域的特写图，显示了将第二涂层施加在激光焊接区域之上；和
图7B是沿着线7B-7B的图7A所示重新涂覆的激光焊接区域的剖视图。
优选实施例的详细描述
优选实施例的以下详细描述在本质上仅仅是示范性的，绝非试图限制本发明的范围、其应用或用途。
本发明涉及具有至少一个金属双极板的PEM燃料电池，所述金属双极板由两个单个的板制成，并且设置在一对MEA之间。所述单个的板各自具有导电的保护性涂层，用于限制板表面与燃料电池的腐蚀性环境接触。两个涂覆的单个的板通过激光焊接而结合在一起，激光焊接导致邻接于焊接区域的涂层被烧蚀。如果有需要，第二涂层可施加在焊接区域上。
为了更好地理解本发明，可采用的示范性燃料电池如图1所示，其描绘了两个单个的质子交换膜(PEM)燃料电池，它们相连起来以形成具有一对膜-电极-组件(MEA)20，22的叠组，这对膜-电极-组件20，22通过导电的液体冷却的双极隔板传导元件24而彼此分开。未在叠组中以串联形式相连的单个燃料电池具有带单个电活性侧的隔板24。在叠组中，优选的双极隔板24在叠组内典型地具有两个电活性侧26，28，各个活性侧26，28分别面对单独的MEA20，22，并且带有分开的相反电荷，因此就为所谓的″双极″板。
MEA20，22和双极板24在铝制夹紧端板30，32和端部接触流体分布元件34，36之间叠在一起。端部流体分布元件34，36以及双极板24的两个工作面或工作侧26，28包含多个平台(land)，其相邻于活性面38，40，26，28，42和44上的沟槽或槽道，用于将燃料和氧化剂气体(即H2和O2)分布给MEA20，22。不导电的垫圈或密封件48，50，52，54，56和58在燃料电池叠组的若干部件之间提供了密封和电绝缘。气体可渗透的传导的扩散介质60，62，64和66压在MEA20，22的电极面上。附加的传导介质68，70的层放置在端部接触流体分布元件34，36和终端集电器板30，32之间，以便当叠组在正常工作状态下受压时在它们之间提供传导通路。端部接触流体分布元件34，36分别压在扩散介质60，68和66，70上。
氧经由合适的供应管道74从储槽或压缩机72而供应至燃料电池叠组的阴极侧，而氢从储槽76经由合适的供应管道78供应至燃料电池的阳极侧。或者，空气可从环境大气中供应至阴极侧，并且氢从甲醇或汽油重整装置等等而供应至阳极。还提供了用于MEA的H2和O2/空气侧的排出管道80。提供了另外的管道82，以用于使冷却剂从储存区域84通过双极板24和端板34，36循环，并流出出口管道86。
图2是双极板88的分解立体图，其包括第一外金属片90、第二外金属片92，以及设置在第一金属片90和第二金属片92之间的内金属隔片94。外金属片90，92制作成尽可能薄(例如大约0.002-0.02英寸厚)，其可通过冲压、电成型，或者任何其它用于形成金属片的传统工艺而形成。外片90具有位于其外侧的第一工作表面96，其面对膜-电极-组件(未示出)，并且成形为可提供多个平台98，所述多个平台98之间限定了已知为″流场″的多个沟槽100，燃料电池的反应物气体(即H2或O2)在弯曲的路径中流过所述沟槽100，从双极板的一侧102流到其另一侧104。当燃料电池完全安装好时，平台98压紧在碳/石墨纸(例如图1中的62或64)上，碳/石墨纸又压紧在MEA(例如分别为图1中的20或22)上。为了绘图的简便，图2只显示了平台98和沟槽100的两个排列。实际上，平台和沟槽98，100将覆盖与碳/石墨纸相接合的金属片90，92的整个外表面。反应物气体从沿着燃料电池一侧102设置的集管或歧管沟槽106而供应至沟槽100，并且借助相邻于燃料电池的相对侧104的另一集管/歧管沟槽108而离开沟槽100。
如图3最佳地所示，片90的下侧包括多个凸脊110，在它们之间限定了多个槽道112，冷却剂在燃料电池的工作期间经过该多个槽道112。如图3所示，冷却剂槽道112位于各个平台98的下面，而反应物气体沟槽100位于各个凸脊110下面。或者，片90可为扁平的，并且在单独的片材中形成流场。金属片92类似于片90。片92的内表面114(即冷却剂侧)如图2所示。
就此而言，描述了多个凸脊116，在它们之间限定了多个槽道118，冷却剂通过该多个槽道118从双极板的一侧120流到另一侧122。如同片90，并且如图3最佳地所示，片92的外侧具有工作表面124，工作表面124上设有多个平台126，该多个平台126限定了其中通过反应物气体的多个沟槽128。内金属隔片94定位在外片90，92之间，并且在其中包括多个孔130，以允许冷却剂在片92中的槽道118和片90中的槽道112之间流动，从而断开成层的边界层，并提供紊流，其改进了分别与外片90，92的表面142，144的热交换。
隔片94设置在第一片90和第二片92之间，其中第一片90上的凸脊110和第二片92上的凸脊116(例如通过结合层136，例如钎焊料或如图4所示的粘合剂)结合在隔片94上。本领域技术人员可以认识到，本发明的集电器可在设计上不同于以上所述，例如在流场的构造，流体传输歧管的位置和数量，以及冷却剂循环系统方面，然而，通过集电器表面和主体的电流传导功能在所有的设计中都是类似的。
不锈钢一般被限定为铁铬合金，其具有最少9％的铬。其它铁素体、马氏体的、奥氏体的合金也可考虑在PEM燃料电池中使用。富铬(即至少16％重量)、镍(即至少10％重量)和钼(即至少3％重量)的不锈钢是用于燃料电池中的尤其符合要求的金属，这是因为它们比较高的体积电导率以及表面钝化(即金属氧化物)层所提供的抗腐蚀性能。薄的不锈钢板可用于增加燃料电池叠组的体积功率密度和重量功率密度。另外，不锈钢材料具有较高的强度、物理耐久性以及保护性涂层所提供的粘附性，并且与许多其它的备选导电金属相比比较便宜。然而，表面氧化物层增加了衬底的接触电阻，这已经阻止了它用作电接触元件或集电器的预定用途。另外，许多其它的比较轻质的金属易于受到腐蚀(例如，铝和镁)，在明白这种腐蚀敏感性和类似的氧化倾向之后，不同的保护性涂层可用于金属衬底上。
因此，由易腐蚀金属制成的导电元件或集电器就接受处理，以便使其具有低接触电阻和抗腐蚀和氧化的能力。这种处理允许使用金属如不锈钢，其之前因为具有太高的接触电阻，而不能用于燃料电池的实际应用中。因此，对于一个优选实施例而言，金属衬底是不锈钢，例如316L(UNSS31603)，其合金包含铁，铬，镍，和钼。优选通过物理方式防止它与腐蚀剂接触，以防止在金属衬底表面重新形成钝化层，这样来保护导电元件免受进一步的腐蚀/钝化。如图4所示，导电元件(例如双极板88)具有保护性涂层138，其在第一片90的第一表面96和第二片92的第二表面124之上叠在金属衬底140上。另外，保护性涂层138施加在第一片90的内部的第一表面142上和第二片92的第二表面144上，以防止衬底140受到冷却剂的腐蚀氧化。从实践的观点来看，在不锈钢或钛应用中，不必涂覆双极板的内部冷却剂通路。保护性涂层138是将导电元件与在加工处理环境和燃料电池本身中常用的腐蚀剂隔开的实践方式。因此，保护性涂层138优选施加在导电元件88的传导的和易腐蚀的区域(例如表面96，124，142，144)上，使得下面的金属衬底140受到保护，而与会使各个表面电激活/钝化的金属隔离开。因此，所选的区域可仅仅包括形成了经过导电元件导电通路的导电区域，或者可与衬底的整个表面重合的这些区域。
保护性涂层138可采取不同的形式，例如在转让给本发明的受让人的美国专利No.6372376″耐腐蚀的PEM燃料电池″中所公开的形式，该美国专利通过引用而结合于本文中。保护性涂层138优选为抗腐蚀的导电涂层，其可保护下面的金属衬底140免于暴露在腐蚀剂中。更具体地说，保护性涂层138优选具有小于大约50欧姆-cm2(Ω-cm2)的界面接触电阻，并且包括分散在整个耐酸的抗氧化聚合物基质中的多个抗氧化的不溶于酸的导电颗粒(即大约50微米或小于大约50微米)，其中聚合物将颗粒结合在一起，并且将其保持在金属衬底140的表面上。涂层包含足够的导电填料颗粒，以便产生不大于大约50欧姆-cm2的总界面接触电阻，并且具有在大约2微米和大约75微米之间的厚度，优选具有在2微米和30微米之间的厚度，这取决于涂层的成分、电阻率和完整性。更薄的涂层(即大约15-25微米)是最优选的，以用于降低叠组中的欧姆损耗。不可渗透的保护性涂层138优选用于保护下面的金属衬底140表面不会被腐蚀剂渗透。
优选的是，导电填料颗粒选自金，铂，石墨，碳，镍，导电金属硼化物，氮化物和碳化物(例如氮化钛，碳化钛，二硼化钛)，钛与铬和/或钯的合金，铌，铑，稀土金属，和其它贵金属。最优选的是，颗粒包括碳或石墨(即六方晶体碳)。颗粒包括可变重量百分比的涂层，这取决于颗粒的密度和导电性(即，具有高导电性和低密度的颗粒可以低的重量百分比来使用)。包含碳/石墨的涂层典型地包含25％重量的碳/石墨颗粒。聚合物基质包括可形成粘合薄膜并且可耐受燃料电池的严苛氧化和酸性环境的任何聚合物。因此，可以使用这类聚合物，包括环氧树脂，硅酮，聚酰胺酰亚胺，聚醚酰亚胺，多酚，含氟弹性体，聚酯，苯氧基-酚醛树脂，环氧基-酚醛树脂，丙烯酸树脂类，和尿烷，等等。这些热固性和热塑性的聚合物都适合于形成不可渗透的涂层。
传导的聚合物涂层138可直接施加在衬底金属140上，并允许在其上干燥/固化。涂层138可以多种不同的形式来施加，并且这类方法的示例可见Fronk等人的美国专利No.6372376，并且可包括(1)电泳沉积，(2)刷涂，喷涂或涂敷，或(3)层合。所述涂层可适用于连续的制作工艺，例如卷涂层。
如上所述，通过将片90，92的部分用聚焦的辐射、例如激光焊接而焊接在一起，从而将片90，92结合在一起，这样来制作双极板88。例如，双极板88的板90的第一表面96的平面图如图5所示，其中双极板88的一些区域由断开线150显示为激光焊接在一起，并且双极板88的与涂层138重叠的那些部分被划上阴影线。应当理解，焊接线150代表用于焊接双极板88的可能位置，并且将双极板88焊接在一起的确切位置将根据片90，92的设计以及添加用于形成双极板88的其它部件例如隔片94而变化。
双极板88的焊接在一起的区域150包括与涂层138重叠的区域，例如如图6A所示的双极板88的放大部分。当第一和第二片90，92焊接在一起时，聚焦的辐射导致第一和第二片90，92的与该聚焦的辐射相接触的那些部分熔化。在移开聚焦的辐射之后，第一和第二片90，92的熔化部分固化并从而熔合在一起，如图6A和6B所示的熔合部分154。另外，聚焦的辐射还烧蚀了涂层138的与聚焦辐射直接接触且邻近双极板88的熔合部分154的那些部分，如图6B最佳地所示。
如以下示例1所述，将涂层138从双极板88的表面上烧蚀，不会显著地影响第一和第二片90，92的抗腐蚀性。也就是说，当涂层138是有机涂层并且双极板88由不锈钢片90，92制成时，在第一和第二片90，92利用聚焦的辐射焊接在一起的过程中，涂层138的有机成分与第一和第二片90，92的接触不会使不锈钢敏化至会对不锈钢片的抗腐蚀性有不良影响的程度。这一能力使得第一和第二片90，92在焊接在一起以形成双极板88之前，与涂层138叠在一起。这一能力提供了显著的优点，即，第一和第二片90，92可由预涂覆的金属原材料卷形成。换句话说，形成第一和第二片90，92的原材料金属可在制造原材料片材如成卷涂层过程中或者在其之后的某些时候与涂层138叠在一起。因此，第一和第二片90，92可以经济且连续的方式，例如通过冲压、电成型，或者任何其它用于形成金属片的传统工艺而由涂覆的原材料片材来形成，然后定位成彼此相邻并焊接在一起，以形成双极板88。因此，本发明构思了一种制造用于燃料电池中的双极板的经济且高效的方法。
如果有需要，在将第一和第二片90，92焊接在一起之后，第二保护性涂层160可被涂覆在涂层138的被烧蚀区域上，如图7A所示。如图7B所示，施加第二涂层160会导致片90，92的熔合部分154与第二保护性涂层160重叠并受到其保护。第二保护性涂层160可以各种不同的方式来施加。例如，第二保护性涂层160可如图所示通过喷涂来施加，通过刷涂或扩布涂敷来施加。优选的是，第二涂层160与涂层138相同。然而，应当理解，第二涂层160可为与涂层138不同的保护性涂层。另外，第二涂层160可根据需要而选择性地施加在双极板88的焊接部分的分散区域上。
借助于聚焦的辐射将第一和第二片90，92焊接在一起以形成双极板88可采取多种形式。例如，激光焊接，例如Nd-YAG或CO2激光器，可用于将第一和第二片90，92焊接在一起。将根据用于将第一和第二片90，92焊接在一起的特定范围、能量密度和光束直径，来选择激光器的具体类型。另外，当形成双极板88时，双极板88的其它部件可与第一和第二片90，92焊接在一起。例如，隔片94的部分可处在其中第一和第二片90，92将焊接在一起的区域中，并且也由聚焦的辐射束来熔化，并形成双极板88的局部熔合部分。双极板88的与第一和第二金属片90，92焊接在一起的其它部件并不限于隔片94。其它部件可包括传感器、阀等等，其可能需要固定地连接在双极板88的内侧或外侧上。甚至可以穿过设置在它们之间的MEA而将相邻的双极板88焊接在一起。
示例1：
在传导的涂覆有碳的不锈钢板上的不同激光焊接接受断面检查，并且借助于ASTM标准和通过Woodcock腐蚀测试来进行草酸刻蚀测试。断面检查在不锈钢板中出现敏化方面没有显示任何的证据。在Woodcock腐蚀测试中，出现了一些焊接腐蚀，然而，在不锈钢板中没有出现有害的敏化。不锈钢板的测试的细节如下表所述。
表
 测试   Woodcock腐蚀测试和断面检查
 样品材料   316L不锈钢，0.15毫米厚
 #激光焊接测试样品   20
 激光器类型   Nd:YAG
有机涂层   填有碳的有机涂层，例如US 6372376B1中所述
溶液   18％的硝酸11％的氢氟酸71％的水
 温度   140华氏度
 时间   2小时
因此，本发明就允许采用预涂覆的原材料来形成片，然后将所述片焊接在一起以形成双极板，这样来经济地且高效地形成双极板88。在焊接前存在于片上的涂层不会影响所示片保持足够的抗腐蚀性的能力。涂层可为有机的和/或无机的涂层，并且所述片可包括不锈钢以及如上所述的各种不同的其它材料。另外，涂层可仅仅设置在板90，92的外表面(导电表面)和/或设置在板的内、外表面上。另外，在其上具有不同涂层的两个以上的层或金属板可根据本发明的原理而激光焊接在一起。另外，密封件或垫圈(未示出)可定位在双极板的一个或多个表面上，并且位于焊接区域的上面，且通过粘合剂或覆模而粘合在该板上。
因此，应当理解，本发明的描述在本质上仅仅是示范性的，并且不脱离本发明要旨的变型都预期属于本发明的范围内。这些变型并不被视为脱离了本发明的精神和范围。

Claims (25)

1.一种制作燃料电池叠组的方法，所述电池叠组具有至少两个连在一起的金属部件，其中至少一个所述金属部件在其上具有导电涂层，所述方法包括：
(a)将第一金属部件定位成相邻于第二金属部件，所述第一金属部件在其上具有第一导电涂层；
(b)熔化所述相邻金属部件中的每个的一部分，并且同时烧蚀所述第一导电涂层的与所述相邻金属部件的所述熔化部分邻近的那一部分，从而获得烧蚀的第一涂层区域；和
(c)使所述相邻金属部件的所述熔化部分固化，从而在所述相邻金属部件之间形成熔合结合。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括将第二导电涂层施加在所述烧蚀的第一涂层区域的至少一部分上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将聚焦的辐射施加在所述相邻金属部件的所述部分和所述第一导电涂层的所述部分上，实现所述熔化和所述烧蚀。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过使所述相邻金属部件的所述部分和所述第一导电涂层的所述部分与激光束接触，实现所述熔化和所述烧蚀。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属部件是在相连在一起时可形成双极板的板。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属部件是不锈钢。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂层是有机涂层。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一导电涂层具有小于50欧姆-cm2的电阻率。
9.一种制作燃料电池叠组的方法，所述电池叠组具有带内部流动通路的金属双极板，所述方法包括：
(a)将第一金属板定位成相邻于第二金属板，所述第一金属板的一个表面的至少一部分涂覆有第一导电涂层，其中所述涂覆部分背向所述第二板；
(b)将聚焦的辐射施加在所述相邻板的包括有所述第一涂层的一部分的那部分上，从而烧蚀所述第一涂层的所述部分，并熔化所述相邻板的所述部分，从而在所述第一金属板上获得烧蚀的第一涂层区域；
(c)移开所述聚焦的辐射；
(d)允许所述熔化部分固化并熔合在一起，从而形成其中一个所述双极板；和
(e)将第二导电涂层施加在所述烧蚀的第一涂层区域的至少一部分上。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二涂层与所述第一涂层相同。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括：
将所述第一涂层施加在金属材料片的部分表面上；和
由所述涂覆的金属材料片来形成所述第一板。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二板的一个表面的至少一部分涂覆有所述第一涂层，并且(a)包括将所述第二板定位成相邻于所述第一板，其中所述第二板的所述涂覆的表面背向所述第一板，并且还包括由所述涂覆的金属材料片来形成所述第二板。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：
所述第二板的一个表面的至少一部分涂覆有第一导电涂层；
(a)包括将所述第二板定位成相邻于所述第一板，其中所述第二板的所述涂覆的表面背向所述第一板；和
(b)包括利用所述聚焦的辐射烧蚀所述第二板上的部分所述第一涂层，从而在所述第二板上获得烧蚀的第二涂层区域。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括将第二导电涂层施加在所述烧蚀的第二涂层区域的至少一部分上。
15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一涂层是有机涂层。
16.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述板是不锈钢板。
17.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一涂层具有小于50欧姆-cm2的电阻率。
18.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述聚焦的辐射是激光束。
19.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述板是不锈钢、铝和其合金、钛和其合金、镍基合金、钽、铌、和锆中的至少一种。
20.一种制造用于燃料电池叠组的双极板的方法，所述方法包括：
(a)将导电的有机涂层涂在所述双极板的第一金属板上；
(b)将所述第一板定位成相邻于所述双极板的第二金属板；
(c)将聚焦的辐射施加在所述相邻板的包括所述涂层的一部分的那部分上，从而烧蚀所述涂层的所述部分，并熔化所述相邻板的所述部分；
(d)移开所述聚焦的辐射；和
(e)允许所述熔化部分固化并熔合在一起，从而形成所述双极板。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述涂层是第一涂层，并且还包括将第二导电涂层施加在其中所述第一涂层被烧蚀的所述第一板上。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，(a)包括：
将所述涂层施加在金属材料片的部分表面上；和
由所述涂覆的金属材料片来形成所述第一板。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第二板的一个表面的至少一部分涂覆有所述涂层，并且(b)包括将所述第一板定位成相邻于所述第二板，其中所述第二板的所述涂覆的表面背向所述第一板，并且还包括由所述涂覆的金属材料片来形成所述第二板。
24.根据权利要求20所述的方法，其特征在于：
所述第二板的一个表面的至少一部分涂覆有所述涂层；
(b)包括将所述第一板定位成相邻于所述第二板，其中所述第二板的所述涂覆的表面背向所述第一板；和
(c)包括利用所述聚焦的辐射来烧蚀所述第二板上的一部分所述涂层。
25.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述板是不锈钢板。
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