CN111952618A - 燃料电池用双极板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃料电池用双极板及其制备方法，包括双极板本体，所述双极板本体上表面设置导电层，所述导电层表面设置若干凹槽和若干槽脊，所述凹槽内设置聚电解质层聚合物，所述聚电解质聚合物上设置纳米颗粒层。本发明在双极板本体上压装金属或石墨的导电层，其电阻率小于双极板本体，提高双极板的导电性；在凹槽上涂覆电解质层聚合物和纳米颗粒层，覆盖凹槽上的焊线，提高双极板本体的耐腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池组件领域，具体涉及一种燃料电池用双极板及其制备方法。
背景技术
双极板又称集流板，是燃料电池重要部件之一。双极板(又称隔板)的功能是提供气体流道，防止电池气室中的氢气与氧气串通，并在串联的阴阳两极之间建立电流通路。在保持一定机械强度和良好阻气作用的前提下，双极板厚度应尽可能地薄，以减少对电流和热的传导阻力。
双极板需要同时具备优良的导电性能和耐腐蚀性能；因此，对金属基板进行表面改性在其表面沉积涂层以提高其耐腐蚀性和导电性成为制备金属双极板的一项核心工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃料电池用双极板，用以解决现有技术中的双极板导电性及耐腐蚀性不良的问题。
本发明一方面提供了一种燃料电池用双极板，包括双极板本体，所述双极板本体上表面设置导电层，所述导电层表面设置若干凹槽和若干槽脊，所述凹槽内设置聚电解质层聚合物，所述聚电解质聚合物上设置纳米颗粒层。
进一步的，所述双极板本体为复合材料双极板。
进一步的，所述导电层的材质为石墨或金属。
进一步的，所述纳米颗粒为带有负电荷的官能团。
进一步的，所述聚电解质聚合物为阳离子或阴离子官能团。
本发明另一方面提供一种燃料电池用双极板的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用平板热压机将双极板本体和导电层压装在一起；
(2)通过数控机床在导电层上加工凹槽；
(3)在槽脊上涂覆保护漆，并干燥，所述保护漆干燥后形成保护膜；
(4)将包含聚电解质聚合物的水溶液涂覆到双极板上，使得聚电解质聚合物粘附在双极板上；
(5)将双极板浸没在纳米颗粒溶液中，使得纳米颗粒粘覆在双极板上；
(6)将槽脊上的保护膜撕除。
采用上述本发明技术方案的有益效果是：
本发明在双极板本体上压装金属或石墨的导电层，其电阻率小于双极板本体，提高双极板的导电性；在凹槽上涂覆电解质层聚合物和纳米颗粒层，覆盖凹槽上的焊线，提高双极板本体的耐腐蚀性。
附图说明
图1为本发明燃料电池用双极板结构示意图；
图2为本发明燃料电池用双极板制备方法流程图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-双极板本体，2-导电层，3-凹槽，4-槽脊，5-聚电解质层聚合物，6-纳米颗粒层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，本发明一种燃料电池用双极板，包括双极板本体1，所述双极板本体1上表面设置导电层2，所述导电层2表面设置若干凹槽3和若干槽脊4，所述凹槽3内设置聚电解质层聚合物5，所述聚电解质聚合物上设置纳米颗粒层6。
具体的，所述双极板本体1为复合材料双极板。
具体的，所述导电层2的材质为石墨或金属。
具体的，所述纳米颗粒为带有负电荷的官能团。
具体的，所述聚电解质聚合物为阳离子或阴离子官能团。
如图2所示，该燃料电池用双极板的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用平板热压机将双极板本体1和导电层2压装在一起；
(2)通过数控机床在导电层2上加工凹槽3；
(3)在槽脊4上涂覆保护漆，并干燥，所述保护漆干燥后形成保护膜；
(4)将包含聚电解质聚合物的水溶液涂覆到双极板上，使得聚电解质聚合物粘附在双极板上；
(5)将双极板浸没在纳米颗粒溶液中，使得纳米颗粒粘覆在双极板上；
(6)将槽脊4上的保护膜撕除。
综上，本发明在双极板本体上压装金属或石墨的导电层，其电阻率小于双极板本体，提高双极板的导电性；在凹槽上涂覆电解质层聚合物和纳米颗粒层，覆盖凹槽上的焊线，提高双极板本体的耐腐蚀性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种燃料电池用双极板，其特征在于，包括双极板本体，所述双极板本体上表面设置导电层，所述导电层表面设置若干凹槽和若干槽脊，所述凹槽内设置聚电解质层聚合物，所述聚电解质聚合物上设置纳米颗粒层。
2.根据权利要求1所述的燃料电池用双极板，其特征在于，所述双极板本体为复合材料双极板。
3.根据权利要求1所述的燃料电池用双极板，其特征在于，所述导电层的材质为石墨或金属。
4.根据权利要求1所述的燃料电池用双极板，其特征在于，所述纳米颗粒为带有负电荷的官能团。
5.根据权利要求1所述的燃料电池用双极板，其特征在于，所述聚电解质聚合物为阳离子或阴离子官能团。
6.一种权利要求1所述燃料电池用双极板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)采用平板热压机将双极板本体和导电层压装在一起；
(2)通过数控机床在导电层上加工凹槽；
(3)在槽脊上涂覆保护漆，并干燥，所述保护漆干燥后形成保护膜；
(4)将包含聚电解质聚合物的水溶液涂覆到双极板上，使得聚电解质聚合物粘附在双极板上；
(5)将双极板浸没在纳米颗粒溶液中，使得纳米颗粒粘覆在双极板上；
(6)将槽脊上的保护膜撕除。
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