CN102237529B - Pem燃料电池的成形板组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及PEM燃料电池的成形板组件。具体地，提供一种用于燃料电池的双极板组件。双极板组件包括相邻于阳极板布置的阴极板，且阴极板和阳极板通过气相沉积工艺形成具有第一厚度的低接触电阻高耐腐蚀性材料。第一和第二单极板形成在可移动基板上，且第一单极板的第一周缘被焊接到第二单极板的第二周缘，以形成气密密封的冷却剂流路径。还描述了一种用于形成双极板组件的方法。

Description

PEM燃料电池的成形板组件

技术领域

本发明涉及燃料电池堆，且更具体地涉及双极板组件和用于制备燃料电池堆的双极板的方法。

背景技术

在许多应用中，燃料电池可以用作动力源。例如，已经提出在机动车中使用燃料电池作为内燃发动机的替代品。在质子交换膜（PEM）类型的燃料电池中，诸如氢的反应物作为燃料提供给燃料电池的阳极，并且诸如氧或空气的反应物作为氧化剂提供给燃料电池的阴极。PEM燃料电池包括膜电极组件（MEA），其具有质子传送性、非导电质子交换膜。质子交换膜在一面上具有阳极催化剂且在相对面上具有阴极催化剂。通常将MEA布置在由弹性导电的且气体可渗透材料诸如碳织物或纸形成的“阳极”和“阴极”扩散介质或扩散层之间。扩散介质用作阳极和阴极的主电流收集器以及为MEA提供机械支撑和促进反应物的传递。

在燃料电池堆中，多个燃料电池在通过气体不可渗透的导电双极板分开的情况下以电串联方式对齐。每个MEA通常夹在一对导电板之间，所述一对导电板用作用于从主电流收集器收集电流的次电流收集器。在双极板的情况下，板在燃料电池堆内部的相邻电池之间引导电流，在堆的端部为单极板的情况下，板在堆的外部引导电流。

双极板通常包括两个薄的相对导电片。所述片之一限定其一个外表面上的流动路径以便将燃料传递到MEA的阳极。另一片的外表面限定氧化剂的流动路径以便传递到MEA的阴极侧。当片被结合时，限定出介电冷却流体的流动路径。

典型双极板是由两个单独的单极板所构建的连接组件。每个单极板具有外表面和内表面，外表面具有用于气态反应物的流通道，内表面具有冷却剂通道。双极板具有形成流场的复杂阵列槽或通道，用于在各个阳极和阴极的表面分布反应物。隧道也内部地形成在双极板中，且在整个燃料电池堆分布适当的冷却剂，以保持期望的温度。

通常由可成形金属制造单独的单极板，该可成形金属提供适当强度、耐用性、硬度、导电性和抗腐蚀性，诸如316不锈钢合金。奥氏体不锈钢已通过各种工艺例如机加工、模制、切割、雕刻、冲压或光蚀刻形成为用于PEM燃料电池的双极板材料。奥氏体不锈钢由于其表面上的薄被动氧化膜而展现了高的耐腐蚀性。然而，薄被动氧化膜不合期望地增加了双极板表面和与其邻近的气体扩散介质（GDM）之间的接触电阻。为了最大化燃料电池性能和电流密度，期望减小燃料电池电阻。减小双极板表面与GDM之间的接触电阻可以明显减小总燃料电池电阻，从而改善性能和电流密度。

已知通过在不锈钢双极板上涂上昂贵的贵金属诸如金来减轻高接触电阻，以获得双极板表面与GDM之间的低接触电阻。替代地，已知：不锈钢合金的被动氧化膜中铁富集和较小程度的铬富集增加而不是减小双极板表面与GDM之间的接触电阻。还已知，涂有高镍含量合金或碳的双极板实现了GDM与双极板之间接触电阻的明显减小，并且将消除了对当前使用的昂贵的贵金属涂层的需求。然而，这些涂层不足以持久承受冲压或其他制造工艺。

另外，从金属片材形成板的传统处理导致接近一半的材料作为碎片被丢弃。由于在板的非活性部分冲出孔以产生在多个双极板在燃料电池堆中对齐时用于传递和排出反应物和冷却剂的流动区域和歧管，因此产生部分碎片。大部分碎片来自在用片材形成板的处理期间围绕片材的周缘需要的夹紧区域，其然后在处理之后被修剪或切掉。

持续需要具有高效和稳健结构的成本有效的双极板组件，其在使材料使用和浪费最小化且使板的结构完整最大化的同时在组件的板之间提供优化的电接触。还期望一种用于快速生产可应用于优化流场设计的双极板组件的方法。

发明内容

根据本发明，惊奇地发现了一种具有高效和稳健结构的成本有效的双极板组件，其在使材料使用和浪费最小化且使板的结构完整最大化的同时在组件的板之间提供优化的电接触。

双极板组件包括相邻于单极阳极板布置的单极阴极板。所述阴极和所述阳极单极板中的至少一个包括通过气相沉积工艺所形成的第一厚度的低接触电阻、高耐腐蚀性材料。第一和第二单极板通过软焊、焊接、钎焊和粘合剂之一连接在一起形成双极板。单极板还可以包括沉积所述材料的基板。低接触电阻、高耐腐蚀性材料可以是高镍含量合金和碳中的一个。

在一个实施例中，第一厚度包括形成反应物表面的低接触电阻、高耐腐蚀性材料的第一层以及形成冷却剂表面的低接触电阻、高耐腐蚀性材料的第二层。

在另一实施例中，提供了一种制备双极板组件的方法。所述方法包括：提供具有预定外表面模式的基板；在所述表面模式上使用低接触电阻、高耐腐蚀性材料将基板涂至预定厚度以形成燃料电池单极板；以及，将一对单极板连接在一起形成双极板。在金属涂覆步骤之后可去除基板。涂层可以是高镍含量合金、碳涂层或其他低接触电阻高耐腐蚀性材料。可以使用等离子气相沉积工艺、化学气相沉积工艺、电镀工艺或其他方法之一向基板应用涂层。

本发明还提供如下方案：

1.一种用于燃料电池的双极板组件，其包括：

单极阴极板；以及

与所述阴极板连接的单极阳极板，其中，所述阴极板和所述阳极板中的至少一个通过气相沉积工艺形成具有第一厚度的低电阻高耐腐蚀性材料。

2.如方案1所述的双极板组件，其特征在于，所述低电阻高耐腐蚀性材料是高镍含量合金。

3.如方案2所述的双极板组件，其特征在于，所述高镍含量合金包含至少百分之五十的镍。

4.如方案3所述的双极板组件，其特征在于，所述高镍含量合金包含至少百分之八十的镍。

5.如方案1所述的双极板组件，其特征在于，所述低电阻高耐腐蚀性材料是碳。

6.如方案1所述的双极板组件，其特征在于，所述阳极板的活性区域的至少一部分与所述阴极板的活性区域的至少一部分匹配地接合，以提供它们之间的导电性。

7.如方案1所述的双极板组件，其特征在于，所述第一厚度在5到100微米之间。

8.如方案1所述的双极板组件，其特征在于，所述阴极板的第一周缘与所述阳极板的第二周缘整体连接，以形成它们之间的基本气密密封。

9.如方案1所述的双极板组件，其特征在于，所述阳极板和所述阴极板中的至少一个完全形成第一厚度。

10.如方案1所述的双极板组件，其特征在于，所述第一厚度包括形成反应物接口的低接触电阻高耐腐蚀性材料的第一层以及形成冷却剂表面的低接触电阻高耐腐蚀性材料的第二层。

11.如方案10所述的双极板组件，其特征在于，所述第一厚度还包括所述第一层和第二层之间的支持层。

12.如方案11所述的双极板组件，其特征在于，所述第一层和第二层由高镍含量合金形成。

13.一种燃料电池堆，其包括：

按照堆构造布置的多个膜电极组件，所述多个膜电极组件的每一个具有阴极和阳极；以及

布置在相邻膜电极组件之间的双极板组件，所述双极板组件包括连接到单阳极板的单阴极板，其中，所述阴极板和所述阳极板中的至少一个通过气相沉积工艺形成具有第一厚度的低电阻高耐腐蚀性材料。

14.如方案13所述的燃料电池堆，其特征在于，所述阳极板的活性区域的至少一部分与所述阴极板的活性区域的至少一部分匹配地接合，以提供它们之间的导电性。

15.如方案13所述的燃料电池堆，其特征在于，所述第一厚度在5到100微米之间。

16.如方案13所述的燃料电池堆，其特征在于，所述阴极板的第一周缘与所述阳极板的第二周缘连接，以形成它们之间的基本气密密封。

17.如方案16所述的燃料电池堆，其特征在于，所述基本气密密封通过焊接、激光焊、钎焊和软焊中的一个来形成。

18.一种用于生产用于燃料电池堆的双极板组件的方法，所述方法包括步骤：

提供与期望阴极板流场模式相对应的第一基板表面外表面；

提供与期望阳极板流场模式相对应的第二基板外表面；

使用气相沉积工艺将第一预定厚度的低电阻高耐腐蚀性材料应用到所述第一外表面和所述第二外表面，以在所述第一外表面上形成阴极板和在所述第二外表面上形成阳极板；

去除所述基板；以及

将所述阴极板的第一周缘与所述阳极板的第二周缘连接以形成它们之间的基本气密密封。

19.如方案18所述的方法，其特征在于，所述第一预定厚度在大约10到100微米之间。

20.如方案18所述的方法，其特征在于，其还包括步骤：

在所述连接步骤之前将所述阴极板组装到所述阳极板，以使所述阳极板的活性区域的至少一部分与所述阴极板的活性区域的至少一部分匹配地接合，以提供它们之间的导电性。

附图说明

具体地在结合在此所述的附图考虑时，根据本发明下面的详细描述，本发明的上述以及其他优点对于本领域的技术人员将是明显的。

图1是本领域公知的PEM燃料电池堆的示意性分解透视图；

图2是用于形成根据本公开实施例的双极板组件的模板的透视图；

图3是应用于用于形成双极板组件的模板的一部分的气相沉积工艺的沿图2的线3-3所取的示意性不完全截面图；

图4是根据本发明的实施例形成的一对单极板的不完全截面图；

图5是被匹配地连接以形成双极板组件的一对单极板的不完全截面图；以及

图6是图5的一部分的圈6的不完全截面详细视图。

具体实施方式

下面的详细描述和附图描述和示出了本发明的各种实施例。描述和附图用于使本领域技术人员能够制造和使用本发明而并非意于以任何方式限制本发明的范围。对于公开的方法，呈现的步骤在本质上仅是示例性的，因此，步骤的顺序不是必须或决定性的。

图1示出根据现有技术的PEM燃料电池堆10。为了简便，在图1中仅示出和描述了双电池堆（即，一个双极板），应理解通常的燃料电池堆具有更多这样的电池和双极板。燃料电池堆10包括由导电双极板16分开的一对膜电极组件（MEA）12,14。MEA12,14和双极板16堆叠在一对夹板18,20与一对单极端板22,24之间。通过垫片或介电涂层（未示出）将夹板18,20与端板22,24电绝缘。单极端板22,24中每个的各自工作面26,28以及双极板16的工作面30,32包括多个槽或通道34,40,36,38，该多个槽或通道适用于利于燃料诸如氢和氧化剂诸如氧通过其流动。非导电垫42,44,46,48在燃料电池堆10的部件之间提供密封和电绝缘。气体可渗透扩散介质50,52,54,56诸如碳或石墨扩散纸基本邻接MEA12,14的阳极面和阴极面的每一个。端板22,24分别邻近扩散介质50,56设置。双极板16设置成邻近MEA12的阳极面上的扩散介质52以及MEA14的阴极面上的扩散介质54。

如所示，MEA12,14、双极板16、端板22,24和垫片42,44,46,48中每一个包括阴极供应孔58、阴极排出孔60、冷却剂供应孔62、冷却剂排出孔64、阳极供应孔66和阳极排出孔68。通过在MEA12,14、双极板16、端板22,24和垫片42,44,46,48中形成的邻近阴极供应孔58的对齐形成阴极供应歧管。通过在MEA12,14、双极板16、端板22,24和垫片42,44,46,48中形成的邻近阴极排出孔60对齐形成阴极排出歧管。通过在MEA12,14、双极板16、端板22,24和垫片42,44,46,48中形成的邻近冷却剂供应孔62对齐形成冷却剂供应歧管。通过在MEA12,14、双极板16、端板22,24和垫片42,44,46,48中形成的邻近冷却剂排出孔64对齐形成冷却剂排出歧管。通过在MEA12,14、双极板16、端板22,24和垫片42,44,46,48中形成的邻近阳极供应孔66对齐形成阳极供应歧管。通过在MEA12,14、双极板16、端板22,24和垫片42,44,46,48中形成的邻近阳极排出孔68对齐形成阳极排出歧管。

经由阳极入口管道70通过阳极供应歧管向燃料电池堆10供应氢气。经由阴极入口管道72通过燃料电池堆10的阴极供应歧管向燃料电池堆10提供氧化剂气体。分别为阳极排出歧管和阴极排出歧管提供阳极出口管道74和阴极出口管道76。冷却剂入口管道78和冷却剂出口管道80与冷却剂供应歧管和冷却剂排出歧管流体连通，以提供通过其的液体冷却剂流。应理解，图1所示的燃料电池堆10及其各个组件包括例如双极板16，各个入口70,72,78和出口74,76,80的配置和几何形状可以按照期望改变，并且所示特定实施例仅是说明性的。

根据本发明，双极板16通过气相沉积工艺形成具有第一厚度的低接触电阻、高耐腐蚀材料。应理解，术语“低接触电阻”意指：在200psi的压缩压力下在每平方厘米大约1安培的电流密度抵靠气体扩散介质测量时，小于每平方厘米大约25毫欧姆的测量电阻。还应理解，“高耐腐蚀性”意指：当在燃料电池模拟条件下测量时，小于大约1微安的腐蚀电流，所述模拟条件可以包括下面条件中的一个或多个：pH值为3；操作温度大约80℃；大约1百万分之一的氟化氢(HydrogenFlouride)；大约0.6伏特施加的阴极电位；大约-0.4伏特施加的阳极电位；银-氯化银参考电极；以及大约每秒1毫伏的扫描率。

图2示出形成代表性双极板16的模板90。应理解，模板90仅是示意性的，并且按照期望可以形成以任何双极板为特征的任何几何形状。模板90形成为具有分别与双极板16的工作面30,32相对应的工作面30’,32’。工作面30’,32’包括多个槽或通道36’,38’，其适于促进诸如氢的燃料和诸如氧的氧化剂通过其流动。模板90还包括分别与阴极供应孔58、阴极排出孔60、冷却剂供应孔62、冷却剂排出孔64、阳极供应孔66和阳极排出孔68相对应的孔58’,60’,62’,64’,66’,68’。模板90可以包括一个或多个夹紧孔82，以允许将多个双极板16组装在一起以形成燃料电池（未示出）。因此，例如，图2所示的工作面30’表示阴极板工作面。模板90可以包括模板的相对面92,94上的两个工作面30’,32’，或者如对于充分实施滚压制造工艺所期望的它可形成为仅有一个工作面30’或32’。

可以由冲压钢板形成模板90，或者可以由能够在气相沉积工艺之后容易去除的适当材料形成模板90。用于基板90的适当材料包括蜡、金属或聚合物中的至少一个。例如，在由聚苯乙烯复合物形成模板90的情况下已经获得可接受的结果。

一旦形成模板90，工作面30’,32’中的一个或两个就经受气相沉积工艺，图3所示。固体涂层材料（未示出）通过已知工艺被气化，例如，等离子体处理中的物理地或化学地气化，且作为蒸气100从工具头102被排出。可以在任何温度应用蒸气100，但是已经在室温应用物理气相沉积（PVD）工艺中获得良好的结果。如图3所示，工具头102可以被形成为喷嘴，或者工具头102可以被形成为接近工作面30’,32’的工具，以允许蒸气100沉积到工作面30’,32’上。蒸气100是低接触电阻、高耐腐蚀性材料。蒸气100作为涂层104沉积到工作面30’,32’上至期望的第一厚度t1。有利地是，当基板90被去除时，厚度t1足够厚以实现涂层104的期望的结构性能，诸如刚性、一致性和弹性。在由高镍合金形成涂层104的情况下，其中镍含量为合金的至少50%，更好地镍含量为合金的至少80%，已经获得期望的结果。在涂层104是碳涂层的情况下，也已经获得良好的结果。取决于涂层材料，在涂层厚度t1在5至100微米之间的情况下已经获得良好的结果。

涂层104沉积成使得其与工作面30’,32’的表面特征包括多个槽或通道36’,38’一致。当按照期望将工作面30’覆盖涂层104至期望厚度t1时，基板90可除去，只留下低接触电阻、高耐腐蚀材料作为单极板110，见图4。单极板110具有与工作面30’相对应的活性面112，以及与冷却剂流侧116相对应的背面。活性面112是阴极面或阳极面，取决于活性面112的几何形状，且具体地，取决于反应物流通道120与阴极流孔58,60或阳极流孔66,68流互连。

通过活性面112中的反应物流通道120限定冷却剂流侧116中的流通道118，其中，活性面112中的反应物流通道120之间的槽脊122对应冷却剂流侧116上冷却剂流通道118的底部124，冷却剂流侧上的冷却剂流通道118之间的槽脊126对应活性面112中的反应物流通道120的底部128。

如果基板90包括第二工作面32’，则第二工作面32’可以接纳涂层104的同时或连续施加，以在去除基板90之前在第二工作面32’上形成第二单极板130（图4）。第二单极板130包括与工作面32’相对应的活性面132以及与冷却剂流侧136相对应的背面。通过活性面132中的反应物流通道140限定冷却剂流侧136中的流通道138，其中，活性面132中的反应物流通道140之间的槽脊142对应冷却剂流侧136上的冷却剂流通道138的底部144，而冷却剂流侧上的冷却剂流通道138之间的槽脊146对应活性面132中的反应物流通道140的底部148。

如图4和图5所示，一旦在基板90上形成了第一单极板110和第二单极板130，可以去除基板且将第一单极板110和第二单极板130匹配接合以形成双极板16。第一单极板110通常通过软焊或焊接150附接到第二单极板130，绕双极板16的周缘152，机械焊接或软焊或在适当时激光焊接，以气密密封任何冷却剂流通道118,138。然而，可以使用期望的其他附接方法，诸如钎焊或软焊。

另外，夹紧洞（未示出）的内周缘也可连接以气密密封和防止冷却剂通过其泄露。可以使用常规密封应用工艺和方法，在双极板16中的各个孔周围进行密封，以阻止反应物和冷却剂的移动。然而，当使用周缘焊接150用作为绕双极板16的周缘152的冷却剂密封时，可以获得良好的结果。

从图5最好地看出，各个冷却剂流侧116,136匹配地接合以形成冷却剂流通道158。具体地，第一单极板110的冷却剂流侧116上的槽脊126与第二单极板130的冷却剂流侧136上的槽脊146匹配地接合。可以将各个槽脊126,146金属化以改善单极板110,130之间的导电性。然而，因为完全由低接触电阻、高耐腐蚀材料形成单极板110,130，所以槽脊126,146的匹配地接合通常在没有将其接口进行额外金属化的情况下就提供了足够的导电性。另外，由于槽脊126,146的接口可具有足够的导电性，因此可以省去活性区域内通常进行的改善单极板110,130之间的导电性的焊接，从而改善双极板16的可制造性。

涂层104不必是单一或统一材料。在一个实施例中，如图6所示，在期望时，涂层可以是多层并且可以是多种材料，以随着单极板上的位置变化提供可接受水平的低接触电阻和高耐腐蚀性。图6所示的单极板部分具有形成与单极板130的冷却剂流侧136相对应的冷却剂表面162的第一层160。第二层164形成与反应物接触的活性面132上的反应物表面166。尽管单极板130的两个表面162,166应该展现低接触电阻和高耐腐蚀性，但是表面162,166必须耐腐蚀的环境非常不同。因此，可以通过不同气相沉积形成第一层160和第二层164。另外，各个层160,164的厚度t2,t3可以变化以赋予期望的刚性、一致性和弹性。可以在第一层160与第二层164之间添加支持层168，以确保期望的刚性、一致性、弹性、强度、耐久性、导电性或耐腐蚀性。作为非限制性示例，如果单极板132是阴极板，则第一层160可以由具有5到50微米厚度t2的高镍含量合金诸如80%Ni-20%Cr来形成。第二层164可以由具有5到50微米厚度t3的不同高镍含量合金如75%Ni-25%Cr来形成。中间支持层168可以由具有20到100微米厚度t4的高铁含量合金诸如75%Fe-25%Cr来形成。作为第二非限制性示例，如果单极板132是阳极板，则第一层160可以由具有5到50微米厚度t2的高镍含量合金诸如80%Ni-20%Cr形成；第二层164可以由具有5到50微米厚度t3的不同高镍含量合金诸如90%Ni-10%Cr形成；而中间支持层168可以由具有20到100微米厚度t4的高铁含量合金诸如75%Fe-25%Cr形成。指定每个单极板的每个表面的组分的能力产生燃料电池堆中的板，该板具有最小成本和为最佳性能所优化的表面，根据环境所期望的低接触电阻和高耐腐蚀性的平衡，以及服从在严格的工程公差内。

另外，可以在相同单极板的多个位置选择性地和不同地应用层160,164，以在所述位置提供期望的特性。例如，如果低接触电阻、高耐腐蚀性材料是碳，则与双极板16的周缘152相应的位置可以包括薄金属层和薄碳涂层。当以这种方式制备时，可以形成相邻单极板110,130的金属层，以允许焊接和钎焊或其他低温连接，或者允许化学粘合剂的应用或机械连接。类似地，可以在相同板上施加非均匀厚度的层160,164,168，以局部地确保足够强度。作为非限制性示例，层160,164,168在与夹紧孔82相邻的区域可更厚，以承受必要的夹紧力。

可以连续制造操作形成本发明的多个双极板16。有利地是，气相沉积工艺可以发生在室内温度和压力下，并且可以应用于便宜的基板材料诸如聚乙烯。执行基板90有利地允许单极板110,130的通过其他制造工艺诸如冲压和成形所不能得到的设计灵活性。特别地，电铸处理允许跨每个单极板110,130的更低的反应物压降和更深的槽36,38，且避免了伴随金属板冲压处理的金属撕裂问题。此外，气相沉积工艺比冲压板工艺需要少10％至50％（根据期望的厚度t1）量级的电镀材料，且消除了在双极板组件16的周缘区域的废料或材料浪费。事实上，当应用于可去除的基板时，气相沉积工艺引起由不能承受冲压制造工艺的材料所形成的弹性薄单极板。

制造之后每个单极板110,130的修整或其他处理得到最少化，因为气相沉积工艺可控制成仅按照期望准确地沉积低接触电阻、高耐腐蚀性材料。由于包括双极板16的该两个单极板110,130的部分匹配地接合具有足够低的接触电阻，特别是当燃料电池的组装期间压缩在一起时，因此还可以消除双极板16的活性区域内的额外焊接。事实上，在各个单极板110,130的后处理可以被限制为其周缘焊接，以提供对任何冷却剂流路径的足够密封以及添加的对反应物孔的任何密封。制造处理也消除了利用昂贵的贵金属诸如金或者包括铬或镍离子的有害溶液的电镀操作。

与制备完全连接的双极板组件的常规工艺相比，本公开的方法也可更加快速地执行，且比常规成形工艺利用明显少的材料。因此，消除了大量的材料浪费，同时可以重复地制造单极板上的复杂的流场模式（图案）。最后，可以低于传统板的成本制造非常薄的单极板组件，这使燃料电池组件的整体尺寸和成本最小化。

尽管已经为了说明本发明的目的示出了某些代表性实施例，但是对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本公开的范围的情况下可以进行各种改变，本发明的范围在所附权利要求中进一步描述。

Claims (20)

1.一种用于燃料电池的双极板组件，其包括：

单极阴极板；以及

与所述阴极板连接的单极阳极板，其中，所述阴极板和所述阳极板中的至少一个由低电阻高耐腐蚀性材料通过气相沉积工艺来形成，并且具有第一厚度，所述气相沉积工艺包括：提供与期望板流场模式相对应的基板外表面；

通过气相沉积将所述低电阻高耐腐蚀性材料应用到第一基板外表面和第二基板外表面以在所述基板外表面上形成板；和

从所述板去除所述基板，从而形成所述阴极板和所述阳极板中的所述至少一个。

2.如权利要求1所述的双极板组件，其特征在于，所述低电阻高耐腐蚀性材料是高镍含量合金。

3.如权利要求2所述的双极板组件，其特征在于，所述高镍含量合金包含至少百分之五十的镍。

4.如权利要求3所述的双极板组件，其特征在于，所述高镍含量合金包含至少百分之八十的镍。

5.如权利要求1所述的双极板组件，其特征在于，所述低电阻高耐腐蚀性材料是碳。

6.如权利要求1所述的双极板组件，其特征在于，所述阳极板的活性区域的至少一部分与所述阴极板的活性区域的至少一部分匹配地接合，以提供它们之间的导电性。

7.如权利要求1所述的双极板组件，其特征在于，所述第一厚度在5到100微米之间。

8.如权利要求1所述的双极板组件，其特征在于，所述阴极板的第一周缘与所述阳极板的第二周缘整体连接，以形成它们之间的基本气密密封。

9.如权利要求1所述的双极板组件，其特征在于，所述阳极板和所述阴极板中的至少一个完全形成第一厚度。

10.如权利要求1所述的双极板组件，其特征在于，所述第一厚度的低电阻高耐腐蚀性材料包括形成反应物接口的低接触电阻高耐腐蚀性材料的第一层以及形成冷却剂表面的低接触电阻高耐腐蚀性材料的第二层。

11.如权利要求10所述的双极板组件，其特征在于，所述第一厚度还包括所述第一层和第二层之间的支持层。

12.如权利要求11所述的双极板组件，其特征在于，所述第一层和第二层由高镍含量合金形成。

13.一种燃料电池堆，其包括：

按照堆构造布置的多个膜电极组件，所述多个膜电极组件的每一个具有阴极和阳极；以及

布置在相邻膜电极组件之间的双极板组件，所述双极板组件包括连接到单阳极板的单阴极板，其中，所述阴极板和所述阳极板中的至少一个由低电阻高耐腐蚀性材料通过气相沉积工艺来形成，并且具有第一厚度，所述气相沉积工艺包括：提供与期望板流场模式相对应的基板外表面；

通过气相沉积将所述低电阻高耐腐蚀性材料应用到第一基板外表面和第二基板外表面以在所述基板外表面上形成板；和

从所述板去除所述基板，从而形成所述阴极板和所述阳极板中的所述至少一个。

14.如权利要求13所述的燃料电池堆，其特征在于，所述阳极板的活性区域的至少一部分与所述阴极板的活性区域的至少一部分匹配地接合，以提供它们之间的导电性。

15.如权利要求13所述的燃料电池堆，其特征在于，所述第一厚度在5到100微米之间。

16.如权利要求13所述的燃料电池堆，其特征在于，所述阴极板的第一周缘与所述阳极板的第二周缘连接，以形成它们之间的基本气密密封。

17.如权利要求16所述的燃料电池堆，其特征在于，所述基本气密密封通过激光焊、钎焊和软焊中的一个来形成。

18.一种用于生产用于燃料电池堆的双极板组件的方法，所述方法包括步骤：

提供与期望阴极板流场模式相对应的第一基板外表面；

提供与期望阳极板流场模式相对应的第二基板外表面；

使用气相沉积工艺将第一预定厚度的低接触电阻高耐腐蚀性材料应用到所述第一基板外表面和所述第二基板外表面，以在所述第一基板外表面上形成阴极板和在所述第二基板外表面上形成阳极板；

去除所述基板；以及

将所述阴极板的第一周缘与所述阳极板的第二周缘连接以形成它们之间的基本气密密封。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一预定厚度在10到100微米之间。

20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，其还包括步骤：

在所述连接步骤之前将所述阴极板组装到所述阳极板，以使所述阳极板的活性区域的至少一部分与所述阴极板的活性区域的至少一部分匹配地接合，以提供它们之间的导电性。