CN111180753A - 一种燃料电池金属双极板加工方法 - Google Patents

一种燃料电池金属双极板加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111180753A
CN111180753A CN202010040922.0A CN202010040922A CN111180753A CN 111180753 A CN111180753 A CN 111180753A CN 202010040922 A CN202010040922 A CN 202010040922A CN 111180753 A CN111180753 A CN 111180753A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
area
etching
fuel cell
protective layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010040922.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111180753B (zh
Inventor
包孟嘉
周泽鑫
戴志刚
祝灵斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Honglin New Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Honglin New Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Honglin New Energy Technology Co ltd filed Critical Zhejiang Honglin New Energy Technology Co ltd
Priority to CN202010040922.0A priority Critical patent/CN111180753B/zh
Publication of CN111180753A publication Critical patent/CN111180753A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111180753B publication Critical patent/CN111180753B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/023—Porous and characterised by the material
    • H01M8/0232—Metals or alloys
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本发明提供了一种燃料电池金属双极板加工方法，属于燃料电池金属双极板加工领域。解决现有在同一极板上加工时通孔和槽叠加蚀刻的问题，本发明第一次在板材表面涂覆树脂保护层；并干燥；覆盖要蚀刻浅孔的区域，将要保护的区域用紫外线曝光，使其固化；用洗涤剂清洗板材，去除非固化树脂；板材进入蚀刻机蚀刻形成第一道浅孔；用碱液清洗板材去除树脂保护层；第二次在板材表面涂覆树脂保护层，并干燥；覆盖要蚀刻槽的区域，将第二次要保护的区域用紫外线曝光，使其固化；清洗板材，去除非固化树脂；板材进入蚀刻机蚀刻完成槽的叠加；用碱液清洗板材去除树脂保护层并干燥；刻蚀形成的第一道浅孔和槽会被显影模板全部覆盖，不曝光。本发明简单方便。

Description

一种燃料电池金属双极板加工方法
技术领域
本发明属于燃料电池金属双极板加工领域，特别涉及一种燃料电池金属双极板加工方法。
背景技术
在燃料电池金属双极板加工的过程中，需要在极板上加工微小的透气通孔和一定深度的流道槽，对于微小透气通孔，有采用机械加工的，一般机械加工的尺寸大小和精度，加工效率都不能很好的满足需求，故现在采用腐蚀蚀刻加工的方式实现，腐蚀蚀刻具有连续加工效率高，精度高和成本低的优点。
现有在同一极板上进行孔和槽腐蚀蚀刻加工时，通常先加工通孔，再对通孔施加保护层，最后加工形成槽。这种方法只能加工形成圆柱形通孔，而不能采用此方法加工沉头孔和进行孔槽的叠加，且对通孔施加光敏保护层时由于光照方向的限制会有较高的不良品率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种燃料电池金属双极板加工方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种燃料电池金属双极板加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01：第一次在板材表面涂覆树脂保护层；并进行干燥处理；
S02：利用显影模板覆盖要蚀刻浅孔的区域，将要保护的区域用紫外线曝光，使其固化；
S03：用洗涤剂清洗板材，去除非固化树脂；
S04：板材进入蚀刻机蚀刻形成第一道浅孔；
S05：用碱液清洗板材去除树脂保护层；
S06：第二次在板材表面涂覆树脂保护层，并进行干燥处理；
S07：利用显影模板覆盖要蚀刻槽的区域，将第二次要保护的区域用紫外线曝光，使其固化；
S08：用洗涤剂清洗板材，去除非固化树脂；
S09：板材进入蚀刻机蚀刻完成槽的叠加,形成通孔；
S10：用碱液清洗板材去除树脂保护层并干燥；
步骤S04刻蚀形成的第一道浅孔会被显影模板全部覆盖，不曝光，步骤S07中，要蚀刻槽的区域会被显影模板全部覆盖，不曝光。
本发明的工作原理：先在板材表面涂覆树脂保护层；并进行干燥处理；接着，利用显影模板覆盖要蚀刻的区域，将要保护的区域用紫外线曝光，将要保护的区域部分的树脂固化，然后用专用的洗涤剂清洗板材，非固化树脂被洗去，留下固化的树脂，然后板材进入蚀刻机蚀刻形成第一道浅孔；再用碱液清洗板材去除树脂保护层，然后直接第二次在板材表面涂覆树脂保护层，并进行干燥处理，利用显影模板覆盖要蚀刻的区域，将要第二次保护的区域用紫外线曝光，将第二次要保护的区域部分的树脂固化，然后用专用的洗涤剂清洗板材，非固化树脂被洗去，留下固化的树脂；接着，板材进入蚀刻机蚀刻完成槽的叠加，形成通孔；最后用碱液清洗板材去除树脂保护层并干燥即得。
由于是采用腐蚀蚀刻的方法形成浅孔，故蚀刻形成浅孔的边缘会超过第一次要保护的区域的边界线。
第二次刻蚀显影曝光的时候，由于显影模板会把第一道浅孔全部覆盖不曝光，若显影模板不覆盖或者部分覆盖第一道浅孔，导致刻蚀失败，且增加了干燥时间。因为显影模板全部覆盖浅孔，所以即使保护树脂没有足够干燥也不影响曝光效果，如果要浅孔部位的侧壁完全干燥需要非常长的时间，因为在涂敷的时候不是平面的结构会残留更多的保护光敏树脂材料，厚度的增加会使干燥时间大幅增加，所以直接抛弃此部分的树脂可以大大的节约时间。
继续蚀刻完成槽的叠加，从而形成通孔，通孔的边缘会超过第二次要保护的区域的边界线，由于浅孔位于第二次要蚀刻槽的区域内，第二次蚀刻时，浅孔底壁被继续向下腐蚀形成通孔，浅孔侧壁也继续被腐蚀使得其直径变大，槽的周围也被腐蚀，最后完成槽的叠加，形成通孔。本发明操作简单、可靠，不需要借助其它的加工方法，可以随蚀刻加工一起完成，不需要对深孔施加特殊的额外保护和处理，保护层厚度均匀，可以快速干燥进入下一道工序，因此，可以达到极高的良品率和生产效率。
优选地，所述的浅孔位于板材的一侧。
优选地，所述的槽位于板材的两侧。
优选地，所述的浅孔位于步骤S07中要蚀刻槽的区域中。
优选地，步骤S01和步骤S06中，树脂保护层覆盖于板材的两侧。
优选地，所述浅孔的侧壁面竖直。
优选地，所述的通孔侧壁设置有凸缘。
优选地，步骤S04和步骤S09中，蚀刻加工为腐蚀液腐蚀加工。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明操作简单、可靠，不需要借助其它的加工方法，可以随蚀刻加工一起完成，不需要对深孔施加特殊的额外保护和处理，保护层厚度均匀，可以快速干燥进入下一道工序，因此，可以达到极高的良品率。
2、本发明特别适用于微小孔和复杂形状孔的批量加工。
附图说明
图1是本发明的流程示意图；
图2是本发明最后加工形成的通孔的剖面示意图；
图3是本发明燃料电池金属双极板正面俯视的结构示意图；
图4是本发明槽和通孔的俯视结构示意图；
图5是本发明燃料电池金属双极板背面俯视的结构示意图。
图中，1、板材；2、树脂保护层；4、浅孔；7、槽；8、通孔；9、凸缘。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-5所示，一种燃料电池金属双极板加工方法，包括如下步骤：
S01：第一次在板材1表面涂覆树脂保护层2；并进行干燥处理；
S02：利用显影模板覆盖要蚀刻通孔的区域，将要保护的区域用紫外线曝光，使其固化；
S03：用洗涤剂清洗板材1，去除非固化树脂；
S04：板材1进入蚀刻机蚀刻形成第一道浅孔4；
S05：用碱液清洗板材1去除树脂保护层2；
S06：第二次在板材1表面涂覆树脂保护层2，并进行干燥处理；
S07：利用显影模板覆盖要蚀刻槽的区域，将第二次要保护的区域用紫外线曝光，使其固化；
S08：用洗涤剂清洗板材1，去除非固化树脂；
S09：板材1进入蚀刻机蚀刻完成槽7的叠加，形成通孔8；
S10：用碱液清洗板材1去除树脂保护层2并干燥；
步骤S04刻蚀形成的第一道浅孔4会被显影模板全部覆盖，不曝光。步骤S07中，要蚀刻槽的区域会被显影模板全部覆盖，不曝光。
进一步细说，浅孔4位于板材1的一侧。
进一步细说，槽7位于板材1的两侧。
进一步细说，浅孔4位于步骤S08中要蚀刻槽7的区域的中。浅孔4位于步骤S07中要蚀刻槽7的区域的中。则在该蚀刻的区域后续腐蚀蚀刻加工形成的槽7中，直径小的孔位于直径大的孔的中。
进一步细说，步骤S01和步骤S06中，树脂保护层2覆盖于板材1的两侧。
进一步细说，浅孔4的侧壁面竖直。浅孔4的深度以保证两侧蚀刻能使孔穿通为准，且浅孔4的侧壁面竖直。
进一步细说，通孔8侧壁设置有凸缘9。最后形成的通孔8侧壁设有凸缘9。
进一步细说，步骤S04和步骤S09中，蚀刻加工为腐蚀液腐蚀加工。
树脂保护层2是光敏树脂，在接触紫外线的时候会固化，没有固化前可以用溶液清洗，固化以后只能用碱液清洗，涂敷是用滚筒滚刷的方式，保证均匀度和一致性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了板1、浅孔4、槽7、通孔8、凸缘9等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种燃料电池金属双极板蚀刻加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01：第一次在板材(1)表面涂覆树脂保护层(2)；并进行干燥处理；
S02：利用显影模板覆盖要蚀刻浅孔(4)的区域，将要保护的区域用紫外线曝光，使其固化；
S03：用洗涤剂清洗板材(1)，去除非固化树脂；
S04：板材(1)进入蚀刻机蚀刻形成第一道浅孔(4)；
S05：用碱液清洗板材(1)去除树脂保护层(2)；
S06：第二次在板材(1)表面涂覆树脂保护层(2)，并进行干燥处理；
S07：利用显影模板覆盖要蚀刻槽(7)的区域，将第二次要保护的区域用紫外线曝光，使其固化；
S08：用洗涤剂清洗板材(1)，去除非固化树脂；
S09：板材(1)进入蚀刻机蚀刻完成槽(7)的叠加；
S10：用碱液清洗板材(1)去除树脂保护层(2)并干燥；
步骤S04刻蚀形成的第一道浅孔(4)会被显影模板全部覆盖，不曝光，步骤S07中，要蚀刻槽的区域会被显影模板全部覆盖，不曝光。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板蚀刻加工方法，其特征在于，所述的浅孔(4)位于板材(1)的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板蚀刻加工方法，其特征在于，所述的槽(7)位于板材(1)的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板蚀刻加工方法，其特征在于，所述的浅孔(4)位于步骤S07中要蚀刻槽(7)的区域的中。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板蚀刻加工方法，其特征在于，步骤S01和步骤S06中，树脂保护层(2)覆盖于板材(1)的两侧。
6.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板蚀刻加工方法，其特征在于，所述浅孔(4)的侧壁面竖直。
7.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板蚀刻加工方法，其特征在于，所述的通孔(8)侧壁设置有凸缘(9)。
8.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板蚀刻加工方法，其特征在于，步骤S04和步骤S09中，蚀刻加工为腐蚀液腐蚀加工。
CN202010040922.0A 2020-01-15 2020-01-15 一种燃料电池金属双极板加工方法 Active CN111180753B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010040922.0A CN111180753B (zh) 2020-01-15 2020-01-15 一种燃料电池金属双极板加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010040922.0A CN111180753B (zh) 2020-01-15 2020-01-15 一种燃料电池金属双极板加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111180753A true CN111180753A (zh) 2020-05-19
CN111180753B CN111180753B (zh) 2021-05-07

Family

ID=70652705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010040922.0A Active CN111180753B (zh) 2020-01-15 2020-01-15 一种燃料电池金属双极板加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111180753B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112349924A (zh) * 2020-09-21 2021-02-09 中国科学院大连化学物理研究所 一种带气液分配流场的导电分隔板的蚀刻加工方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005029623A2 (en) * 2003-09-22 2005-03-31 Nissan Motor Co., Ltd. Separator for fuel cell, fuel cell stack, method for manufacturing separator for fuel cell, and fuel cell vehicle
CN101071871A (zh) * 2007-06-05 2007-11-14 山东大学 用于微型燃料电池的复合双极板及其制备方法
CN101271275A (zh) * 2008-04-28 2008-09-24 彩虹集团电子股份有限公司 一种喇叭网的蚀刻法生产工艺
CN103326045A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 株式会社神户制钢所 燃料电池隔板材、燃料电池和燃料电池隔板材的制造方法
US20150295252A1 (en) * 2005-06-17 2015-10-15 University Of Yamanashi Metallic Separator for Fuel Cells and Method of Manufacturing the Metallic Separator
CN109755603A (zh) * 2019-02-22 2019-05-14 佛山科学技术学院 一种超薄金属薄板夹心柔性石墨双极板及其制备方法
CN109841865A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 吕伟 一种超薄金属双极板及其制备方法和包含其的燃料电池
CN109950567A (zh) * 2017-12-21 2019-06-28 丰田自动车株式会社 燃料电池用隔板及其制造方法
CN110289428A (zh) * 2019-06-19 2019-09-27 北京科技大学 一种燃料电池不锈钢双极板制备及表面改性方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005029623A2 (en) * 2003-09-22 2005-03-31 Nissan Motor Co., Ltd. Separator for fuel cell, fuel cell stack, method for manufacturing separator for fuel cell, and fuel cell vehicle
US20150295252A1 (en) * 2005-06-17 2015-10-15 University Of Yamanashi Metallic Separator for Fuel Cells and Method of Manufacturing the Metallic Separator
CN101071871A (zh) * 2007-06-05 2007-11-14 山东大学 用于微型燃料电池的复合双极板及其制备方法
CN101271275A (zh) * 2008-04-28 2008-09-24 彩虹集团电子股份有限公司 一种喇叭网的蚀刻法生产工艺
CN103326045A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 株式会社神户制钢所 燃料电池隔板材、燃料电池和燃料电池隔板材的制造方法
CN109841865A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 吕伟 一种超薄金属双极板及其制备方法和包含其的燃料电池
CN109950567A (zh) * 2017-12-21 2019-06-28 丰田自动车株式会社 燃料电池用隔板及其制造方法
CN109755603A (zh) * 2019-02-22 2019-05-14 佛山科学技术学院 一种超薄金属薄板夹心柔性石墨双极板及其制备方法
CN110289428A (zh) * 2019-06-19 2019-09-27 北京科技大学 一种燃料电池不锈钢双极板制备及表面改性方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112349924A (zh) * 2020-09-21 2021-02-09 中国科学院大连化学物理研究所 一种带气液分配流场的导电分隔板的蚀刻加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111180753B (zh) 2021-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4932059B1 (ja) 強化ガラス、タッチパネル、及び強化ガラスの製造方法
CN111180753B (zh) 一种燃料电池金属双极板加工方法
CN106736306B (zh) 一种电子产品金属壳体及其表面处理方法
KR101692838B1 (ko) 에칭 가공에 의한 차량용 스피커 그릴 제조방법
CN105603468A (zh) 金属镍基底上制备高密集微细镍圆柱阵列的方法
JPS63102948A (ja) インクジエツト記録ヘツドの製造方法
CN110113872A (zh) 一种pcb退膜工艺、制造方法及系统
CN103108490A (zh) 一种超厚铜线路板的线路加工方法
GB845832A (en) Improvements in or relating to methods of manufacturing perforated shear plates for dry-shaving apparatus
CN107623997A (zh) 一种无披锋pcb的加工方法及pcb
CN105127526B (zh) 一种盘型扫描电极掩膜微电解放电加工系统及加工方法
CN103203955B (zh) 一种台阶模板的混合制作工艺
KR20040045311A (ko) 평판 패널 디스플레이용 유리 기판 및 그 제조 방법
KR101972665B1 (ko) 전해가공을 이용한 금속 박판 홀 가공방법
CN110572945A (zh) 一种应用于pcb线路制程的线激光蚀刻方法
KR102002968B1 (ko) 습식에칭과 레이저를 이용한 금속 박판 홀 가공방법
CN109680306B (zh) 基于机械打孔的fmm电铸母板制作方法
CN114182202B (zh) 电子器件金属图形的微加工方法
JP2004218033A (ja) エッチング製品及びエッチング方法
CN101187025A (zh) 一种错位双面蚀刻的刨片加工方法
KR101425721B1 (ko) 박판금속가공품의 제조방법, 이에 따라 제조되는 박판금속가공품
CN112908819B (zh) 气体分布器及其加工方法
CN113060701A (zh) 一种蒸发冷却微结构的制备方法
CN116435247A (zh) 一种半导体晶圆划片道制作工艺
CN106653952B (zh) 一种硅的中红外抗反射微结构的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant