NL1006185C2 - Anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een separator van een brandstofcel met gesmolten carbonaat. - Google Patents
Anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een separator van een brandstofcel met gesmolten carbonaat. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1006185C2 NL1006185C2 NL1006185A NL1006185A NL1006185C2 NL 1006185 C2 NL1006185 C2 NL 1006185C2 NL 1006185 A NL1006185 A NL 1006185A NL 1006185 A NL1006185 A NL 1006185A NL 1006185 C2 NL1006185 C2 NL 1006185C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- aluminum
- base material
- nickel
- coated
- thickness
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 66
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims description 59
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 37
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 97
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 96
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 83
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 82
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 22
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 22
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 14
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 10
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 8
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 10
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 238000007581 slurry coating method Methods 0.000 description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- YQNQTEBHHUSESQ-UHFFFAOYSA-N lithium aluminate Chemical compound [Li+].[O-][Al]=O YQNQTEBHHUSESQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KERTUBUCQCSNJU-UHFFFAOYSA-L nickel(2+);disulfamate Chemical compound [Ni+2].NS([O-])(=O)=O.NS([O-])(=O)=O KERTUBUCQCSNJU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010092 LiAlO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
Titel: Anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een separator van een brandstofcel met gesmolten carbonaat.
Achtergrond van de uitvinding
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een separator van een brandstofcel met gesmolten carbonaat en meer in het 5 bijzonder op een anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een separator van een brandstofcel met gesmolten carbonaat die het anticorrosie-vermogen verbetert met betrekking tot de elektrolyt en vervorming van de gesmolten brandstofcel voorkomt ten tijde van de warmtebehandeling, door beurte-10 lings nikkel en aluminium of alleen aluminium te coaten op een basismateriaal van roestvrij staal, of door een dunne aluminiumfilm daarop te hechten en vervolgens een diffusie-bewerking uit te voeren.
In het algemeen wekt een brandstofcel met gesmolten 15 carbonaat elektrische energie op waarbij een fossiele brandstof zoals kolen en aardgas worden gebruikt als brandstof en lucht wordt gebruikt als oxidator, die beide onderling reageren, en waterstof die is bevat in de brandstof en zuurstof die is bevat in de oxidator onderling 20 elektrochemisch reageren. De brandstofcel met gesmolten carbonaat wordt beschouwd als vierde elektrisch vermogen volgende op hydraulisch, thermisch en atoomvermogen. Een dergelijke brandstofcel zet direct chemische energie van de reagerende materialen om in elektrische energie, om zowel 25 een hoog rendement als een lage milieuverontreiniging te garanderen.
De gebruikelijke structuur van de brandstofcel zal in het onderstaande worden beschreven. Fig. l toont een gebruikelijke brandstofcel met gesmolten carbonaat, die 30 dient voor het uiteenzetten van een binnenlaagstructuur en aandrijfmechanisme van de brandstofcel met gesmolten carbonaat. Zoals getoond in fig. 1 omvat de brandstofcel elektroden 10a en 10b die bestaan uit een anode-elektrode 1006185 2 en een kathode-elektrode waartussen een elektrochemische reactie wordt.uitgevoerd, matrices 20a en 20b die zijn aangebracht tussen de elektroden en een gesmolten carbonaat van een elektrolyt bevatten en ondersteunen, stroom-5 collectors 30a en 30b voor het afvlakken van de beweging van de elektronen die worden opgewekt uit de reactie, en separators 40a en 40b voor het verschaffen van een ingang en een uitgang voor de reactiegassen en een elektrische stroombaan. De elektroden 10a en 10b maken gebruik van 10 nikkel-chroom (Ni-Cr) als anode-elektrode en nikkeloxide (NiO) als kathode-elektrode. Een gemengd carbonaat bestaande uit 62 mol.% Li2C03 en 38 mol. % K2C03 wordt gebruikt als elektrolyt. Lithiumaluminaat (LiAl02) wordt gebruikt als de matrices 20a en 20b. Op geschikte wijze 15 kan roestvrij staal worden gebruikt zoals AISI 316L en AISI 310S als material voor de separators 40a en 40b.
In het geval van de bovengenoemde brandstofcel met gesmolten carbonaat wordt echter nikkeloxide van de kathode-elektrode opgelost en gecorrodeerd door reactie 20 met de elektrolyt in de kathode-elektrode die daarmee in contact is, en veroorzaakt ernstig verlies van de elektrolyt. In het bijzonder werkt de brandstofcel met gesmolten carbonaat bij een hoge temperatuur van 650°C en corrodeert dienovereenkomstig in ernstige mate een gebied 25 met vochtige afsluiting dat met de elektrolyt op de separator in contact is. Een dergelijke corrosie laat de elektrolyt verteren. Als gevolg resulteert de cross-over van de reactiegassen en de kortsluiting van de cel die te wijten is aan de corrosieproducten in een achteruitgang van 30 het rendement van de cel en in een verkorting van de levensduur ervan.
Om de bovenstaande problemen op te lossen is derhalve een aluminiumcoating aangebracht op het gebied met vochtige afsluiting van de brandstofcel, hetgeen wordt 35 beschouwd als de beste anticorrosie-coatingwerkwijze. Als gebruikelijke aluminiumcoatingwerkwijze is er een coating- 1006185 ! 3 werkwijze met gesmolten aluminium, waarin een basismateriaal wordt gedoopt in het gesmolten aluminium en een caloriseringswerkwijze, waarin Al, NH4C1 en Al203 worden gemengd en thermisch worden behandeld om vervolgens Al te 5 diffunderen in het basismateriaal. Bovendien is er een fysische dampdepositiewerkwijze voor het verdampen van aluminium en dit neer te slaan op het basismateriaal, een slurriecoatingwerkwijze voor het coaten van een slurrie die wordt verkregen door het mengen van aluminiumpoeder met 10 diverse oplosmiddelen op het basismateriaal, en een sproei-coatingwerkwijze voor het sproeien van aluminium op het basismateriaal.
De in het bovenstaande beschreven gebruikelijke aluminiumcoatingwerkwijzen voeren een thermische 15 diffusiebehandeling uit bij 900°C of hoger. In dit geval vervormt, daar de separator dun is, de warmte die wordt opgewekt gedurende de werking van de brandstofcel, de platen. Ook laten defecten die zijn te wijten aan de thermische behandeling bij hoge temperatuur zelfs de 20 basismaterialen van roestvrij staal corroderen, hetgeen de levensduur van de brandstofcel verkort. Verder is, tenzij het aluminium wordt gecoat met een voorafbepaalde dikte of meer (minimaal 30 μπ\) de anticorrosie-capaciteit niet voldoende. Om dit te voorkomen moet de coatingverhouding 25 uiteindelijk hoger worden, hetgeen het vervaardigen van een separator met grote oppervlakte moeilijk maakt en de vervaardigingskosten hoog maakt.
Samenvatting van de uitvinding
Om de bovengenoemde problemen op te lossen is het 30 een doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een separator van een brandstofcel, waarin het coaten van een separator met grote oppervlakte geschiedt in vereenvoudigde processen.
35 Het is een ander doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een anticorrosie-behandelingswerkwijze 1006185 4 voor een separator van een brandstofcel, waarin vervorming van een dunne separator gedurende thermische diffusie-behandeling minimaal wordt en een hoge corrosiebescherming mogelijk is.
5 Het is een ander doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een separator van een brandstofcel, waarin vervorming van de separator wordt voorkomen door een thermische diffusiebehandeling bij optimale temperatuur en atmosfeer, 10 waarvan de duur wordt verbeterd.
Om het bovengenoemde doel van de onderhavige uitvinding te bereiken, is er voorzien in een anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een basismateriaal dat wordt gebruikt als separatororgaan voor gebruik in een brand-15 stofcel met gesmolten carbonaat, omvattende een verdeelstuk waar gassen doorheen stromen, elektroden en een gasafsluitingsdeel om te voorkomen dat gassen weglekken, waarbij de anticorrosie-behandelingswerkwijze de volgende stappen omvat: 20 het plateren van een basismateriaal bestaande uit een roestvrij-stalen plaat met nikkel met een vooraf-bepaalde dikte; het hechten van een dunne aluminiumfilm van een dikte van ongeveer 5 μτη tot ongeveer 20 μπι op een gasafsluitingsdeel van het nikkel-geplateerde basis-25 materiaal, en het thermisch behandelen van het resulterende materiaal in een waterstofgasatmosfeer om een metaalverbinding van het nikkel en aluminium door diffusie te vormen bij de junctie-oppervlakken tussen het basismateriaal, het nikkel en het aluminium.
30 Om de andere doeleinden van de onderhavige uitvin ding te bereiken is er ook voorzien in een anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een basismateriaal dat wordt gebruikt als separatororgaan voor gebruik in een brandstofcel met gesmolten carbonaat omvattende een verdeelstuk waar 35 gassen doorheen stromen, elektroden en een gasafsluitingsdeel om te voorkomen dat gassen weglekken, waarbij de 1006185 5 anticorrosie-behandelingswerkwijze de volgende stappen omvat: het coaten van een basismateriaal dat bestaat uit een roestvrij-stalen plaat en een voorafbepaalde breedte 5 heeft met aluminium met een dikte van 10-500 μπί; en het thermisch behandelen van het resulterende materiaal gedurende 1-20 uur in een waterstof-atmosfeer van 10-50% bij temperaturen van 600-1000°C om het basismateriaal te laten reageren met het aluminium en daardoor 10 een diffusielaag te vormen.
Om nog andere doeleinden van de onderhavige uitvinding te bereiken is ook voorzien in een anticorrosie-behandelingswerkwijze voor het basismateriaal dat wordt gebruikt als separatororgaan voor gebruik in een brandstof-15 cel met gesmolten carbonaat omvattende een verdeelstuk waar gassen doorheen stromen, elektroden en een gasafsluitings-deel om te voorkomen dat gassen weglekken, waarbij de anticorrosie-behandelingswerkwijze de volgende stappen omvat: 20 het coaten van het basismateriaal dat bestaat uit een roestvrij-stalen plaat en een voorafbepaalde breedte heeft met nikkel met een voorafbepaalde dikte; het coaten van het nikkel-gecoate basismateriaal met aluminium en met een voorafbepaalde dikte; en 25 het thermisch behandelen van het basismateriaal dat is gecoat met het nikkel en aluminium gedurende 1-5 uur in een waterstof-atmosfeer van 10-50% bij temperaturen van 600-1000°C om daardoor een diffusielaag te vormen.
Korte' beschrijving van „de tekeningen 30 De voorkeursuitvoeringsvormen worden beschreven onder verwijzing naar de tekeningen, waarin: fig. 1 een gebruikelijke brandstofcel met gesmolten carbonaat toont; fig. 2 een stroomschema is om de anticorrosie-35 behandelingswerkwijze voor een separator volgens een 1006185 6 uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding uiteen te zetten; fig. 3A een separator toont om de druk in de vorm van een stapel volgens de onderhavige uitvinding, waarbij 5 de separator door een drukinrichting onder druk wordt gebracht; fig. 3B een vergroot aanzicht is van het deel I van fig. 3A; fig. 4 een stroomschema is om de anticorrosie-10 behandelingswerkwijze voor een separator volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding uiteen te zetten; en fig. 5 een stroomschema is voor het uiteenzetten van de anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een separator 15 volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.
Gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormen
Voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige 20 uitvinding zullen nu in detail worden beschreven onder verwijzing naar de bijbehorende tekeningen.
Eerst zal een werkwijze als uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, waarbij een dunne aluminiumfilm wordt gehecht door een hechtingsmateriaal en vervolgens 25 diffusie-gecoat door een thermische behandeling in het onderstaande worden beschreven. Fig. 2 is een stroomschema voor het uiteenzetten van de anticorrosie-behandelings-werkwijze voor een separator volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Zoals getoond in fig. 2 30 wordt om een gebied van een separator met vochtige afsluiting een beschermende corrosiebehandeling te geven een basismateriaal dat wordt aangegeven met verwijzings-cijfer 51 in fig. 3B gegalvaniseerd met nikkel met een dikte van ongeveer 5-20 μπι om een nikkelcoatinglaag 52 te 35 vormen. Met andere woorden, in stap 100 wordt een nikkel-roestvrijstaal-beklede plaat geprepareerd. Een dunne 1006185 7 aluminiumfilm 53 wordt gehecht met een dikte van ongeveer 10-50 μιη op het gebied met vochtige afsluiting van het met nikkel geplateerde basismateriaal of de beklede staalplaat met gebruikmaking van een hechtmateriaal in stap 110. In 5 dit geval wordt gebruik gemaakt van een in de handel verkrijgbaar product als dunne aluminiumfilm en wordt een zilver (Ag) pasta gebruikt als hechtmateriaal. Ook wordt een keramisch poeder 60 neergeslagen op het open oppervlak van de gehechte dunne aluminiumfilm in stap 120, hetgeen 10 tot doel heeft diffusie te voorkomen van het aluminium naar het keramische poeder gedurende de thermische behandeling in stap 120. De voornaamste component van het keramische poeder is een hoogmazig A1203 of BN (boriumnitride) poeder, dat wordt gecoat op de dunne aluminiumfilm met uniforme 15 dikte. Bovendien wordt, zoals getoond in fig. 3A en 3B de separator 50 neergeslagen voor een thermisch behandelings-proces in stapelvorm en wordt onder druk gebracht door een drukinrichting 70 die bestaat uit drukplaten 71 en 72 en vastzetbouten 73 en 74 in stap 130 en vervolgens thermisch 20 worden behandeld. Hierbij wordt de waarde van de druk ongeveer 10-50 kg/cm2. Op deze wijze wordt de separator die onder druk is gebracht in stapelvorm thermisch behandeld, waarbij de temperatuur stijgt met een snelheid van 1-8°C per minuut tot 660-700°C in een waterstof-atmosfeerfornuis 25 gedurende 2-10 uur in stap 1. Het verdient de voorkeur dat de temperatuur die met een snelheid van 1°C per minuut is gestegen gedurende 2 uur wordt gehandhaafd. Bij dit proces diffundeert aluminium in de nikkel-coatinglaag 52. In stap 2 wordt de thermische behandeling verder uitgevoerd bij een 30 temperatuur die stijgt met een snelheid van 1-3°C per minuut tot 900-1000°C in een ingesteld waterstof-atmosfeerfornuis gedurende 2-10 uur. Het verdient de voorkeur dat de temperatuur die met een snelheid van 1°C per minuut is gestegen·gedurende ongeveer 2 uur wordt gehandhaafd. Een 35 diffusieproces wordt uitgevoerd via de bovengenoemde stappen 1 en 2 om het hechtvermogen van het basismateriaal, 1006185 8 het nikkel en het aluminium te versterken en daardoor een gewenste nikkel-aluminium-gecoate laag op de separator te verkrijgen.
In een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige 5 uitvinding wordt aluminium gecoat op het basismateriaal van roestvrij staal en ondergaat vervolgens een diffusie-bewerking om de anticorrosie-capaciteit met betrekking tot de elektrolyt te verbeteren, hetgeen op eenvoudige wijze hierna zal worden beschreven onder verwijzing naar fig. 4. 10 Fig. 4 is een stroomschema voor het uiteenzetten van de anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een separator volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Zoals getoond in fig. 4 worden onzuiverheden zoals olie en stof die achterblijven op het oppervlak van 15 het roestvrij-stalen basismateriaal van de separator schoongewassen met water, organische oplosmiddelen en zuren in stap 200. Vervolgens wordt aluminium gecoat op de roestvrij-stalen plaat in stap 210. Hierbij is sprake van een fysische dampdepositiewerkwijze, een slurriecoating-20 werkwijze en een sproeicoatingwerkwijze als coating- werkwijzen. Als zodanig wordt het basismateriaal dat is gecoat met aluminium thermisch behandeld in een waterstof-atmosfeer(stikstofbalans)-fornuis om het basismateriaal en het aluminium te laten reageren en op deze wijze een 25 diffusielaag te vormen in stap 220. Op een dergelijke wijze wordt een anticorrosiecoating aangebracht, waarvan de gedetailleerde processen hierna zullen worden beschreven, gebaseerd op werkelijke experimentele gegevens.
Als één experimenteel voorbeeld worden onzuiverheden 30 zoals olie en stof die achterblijven op het oppervlak van de roestvrij-stalen plaat 316L (hierna basismateriaal genoemd) met een dikte van 1,2 of 2 mm schoongewassen met gebruikmaking van water, organische oplosmiddelen en zuren. Vervolgens wordt het aluminium gecoat op het basismateriaal 35 in een vacuümfornuis van 5xl0'6 torr met gebruikmaking van een ionenverstuivingswerkwijze, hetgeen een soort fysische 1006185 9 dampdepositiewerkwijze is. Hierbij is de dikte van het neergeslagen aluminium bij voorkeur 30-40 μιη. Het aluminium-neergeslagen basismateriaal wordt in het fornuis gevoerd bij waterstof-atmosfeer (stikstofbalans) van 5 ongeveer 10% en wordt thermisch behandeld bij temperaturen van 800-900°C gedurende ongeveer 2 uur. Indien het waterstof-atmosfeerfornuis is gevuld met stikstof wordt vervolgens het thermisch behandelde basismateriaal uitgenomen en wordt het geoxideerde aluminium vervolgens 10 van het oppervlak van het basismateriaal verwijderd. Uit het basismateriaal wordt een teststuk gesneden om de samenstelling van de oppervlaktelaag te identificeren en dit wordt vervolgens oppervlakte-bewerkt om een element-analyse van het oppervlak van het basismateriaal uit te 15 voeren. De dikte en samenstelling van de geanalyseerde oppervlaktelaag wordt getoond in tabel 1. Om een corrosie-experiment uit te voeren van het basismateriaal dat voor corrosiebescherming is behandeld op een dergelijke wijze, een carbonaatpoeder met de samenstelling 62 mol.% Li2C03 en 20 38 mol. % K2C03 neergeslagen op het aluminium-beklede teststuk en gecorrodeerd gedurende ongeveer 2 uur in het fornuis bij een temperatuur van 700°C in een C02-atmosfeer. Bij het waarnemen van het oppervlak van het teststuk via een aftast-elektronenmicroscoop en een röntgendeflector 25 (XRD) na het voltooien van de corrosie-experimenten, bleek, dat het teststuk dat thermisch is behandeld bij 800°C of 900°C niet is gecorrodeerd.
Als vergelijkingsvoorbeeld van de bovenbeschreven uitvoeringsvorm wordt het aluminium-gecoate basismateriaal 3 0 ook thermisch behandeld bij 800°C of 900°C en vervolgens wordt een teststuk vervaardigd op dezelfde wijze als bij de bovenstaande uitvoeringsvorm. De bovenstaande twee teststukken worden ook geanalyseerd op dezelfde wijze als in het bovenstaande en vervolgens wordt een corrosie-35 experiment uitgevoerd. Bij de corrosie-experimenten reageren de teststukken die thermisch zijn behandeld bij 1006185 10 800°C of 900°C met het carbonaat in de oppervlaktelagen ervan en geven vervolgens lithiumaluminaat en corroderen zelfs een basismateriaal.
Tabel 1 5
Uitvoeringsvorm Vergelij kings- ___voorbeeld_
800°C 900°(~? 600°Γ! 900°C
Ther- Ther- Ther- Thermische mische mische mische behan- behan- behan- behan- __deling deling deling__deling
Dikte 22 39 2Ö 8
Buiten- (μm) ste laag Samen- Al=66 Al=34 Al=91 Al=20 stelling Pe=25 Fe=49 Fe=7 Fe=49 (gew.%) Ni=4 Ni=7 Ni = l Ni=18
Cr=5 Cr=10 Cr=l Cr=31
Dikte 19 22 18 7
Tweede__(μτη)___ buiten- Samen- Al=55 Al=5 Al=87 Al=7 ste laag stelling Fe=33 Fe=66 Fe=9 Fe=47 (gew.%) Ni=5 Ni=8 Ni=2 Ni=16 _ Cr=8 Cr=20 Cr=2 Cr=31
Zoals in het bovenstaande beschreven wordt het aluminium gecoat met een dikte van 10 μτη of meer op de roestvrij-stalen plaat als basismateriaal van de separator. Hierbij verdient het de voorkeur dat de optimale dikte van 10 het aluminium 20-80 μιη is voor de fysische dampdepositie-werkwijze, 100-500 μιη voor de slurriecoatingwerkwi j ze en 50-200 μτη voor de sproeicoatingwerkwij ze. Het aluminium-gecoate basismateriaal wordt thermisch behandeld gedurende 1-20 uur in een waterstof-atmosfeerfornuis (stikstofbalans) 15 van 10-50% bij temperaturen van 600-1000°C, hetgeen het basismateriaal en het aluminium laat reageren om een diffusielaag te vormen. In de thermische behandeling en de tijdscondities van dit geval, is een fysische damp-depositiewerkwijze te prefereren bij temperaturen van 20 700-900°C gedurende 2-10 uur en verdient een slurrie-
werkwijze de voorkeur bij temperaturen van 800-1000°C
1006185 11 gedurende 5-20 uur en verdient een sproeiwerkwijze de voorkeur bij temperaturen van 700-1000°C gedurende 1-5 uur.
In het bijzonder is gebleken dat de anticorrosie-capaciteit tegen carbonaat zeer goed is wanneer na 5 thermische behandeling de samenstelling van de aluminium-oppervlaktelaag bestaat uit 40-80 gew.% aluminium, 20 50 gew.% ijzer, 5-10 gew.% nikkel en 5-10 gew.% chroom. Derhalve wordt de separator die is vervaardigd op de bovenstaande werkwijze gemonteerd op de brandstofcel om een 10 anticorrosie-capaciteit te handhaven zelfs bij carbonaat bij hoge temperatuur gedurende lange tijd.
Als verdere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding worden beurtelings nikkel en aluminium gecoat op het basismateriaal van roestvrij staal en vervolgens 15 diffusie-verwerkt om de anticorrosie-capaciteit te verbeteren met betrekking tot de elektrolyt, hetgeen op eenvoudige wij ze hierna zal worden beschreven onder verwijzing naar fig. 5. Fig. 5 is een stroomschema voor het uiteenzetten van een anticorrosie-behandelingswerkwijze 20 voor een separator volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.
Zoals getoond in fig. 5 worden onzuiverheden zoals olie en stof die achterblijven op het oppervlak van de roestvrij-stalen plaat die een basismateriaal is van de 25 separator schoongewassen met gebruikmaking van water, organische oplosmiddelen en zuren in stap 300. Het schoongemaakte basismateriaal wordt in een oplossing van nikkel-sulfamaat gedaan om een nikkel-galvanisering in stap 310 uit te voeren. Het gegalvaniseerde basismateriaal wordt 30 uitgewassen op de bovenstaande wijze in stap 320.
Vervolgens wordt aluminium gecoat op het basismateriaal van de roestvrij-stalen plaat in stap 330. Het nikkel-aluminium-gecoate basismateriaal wordt thermische behandeld in een waterstof-atmosfeerfornuis (stikstofbalans) in stap 35 340. Indien de nikkel-aluminium-gecoate separator wordt gebruikt voor een brandstofcel zonder thermisch behandeld 1006185 12 te zijn, smelt het aluminium te wijten aan het smeltpunt van 645°C gedurende het vervaardigingsproces van de brandstofcellen en reageert hevig met het carbonaat en veroorzaakt verlies van carbonaat hetgeen de prestaties van 5 de cel achteruit laat gaan. Ook in het geval wanneer de gecoate dikte van het nikkel 2 μτη of minder is of de gecoate dikte van het aluminium 4 μπι of minder is, zal de anticorrosie-capaciteit met betrekking tot het carbonaat aanmerkelijk verlaagd worden. Bovendien treedt, indien de 10 thermische behandelingstemperatuur 600°C of lager is, een diffusiewerking zelden op tussen atomen van het aluminium-nikkel en het basismateriaal. Hoewel de separator wordt gebruikt voor de brandstofcel wordt de elektrolyt in hoge mate verteerd en treedt corrosie op in het basismateriaal. 15 Ondertussen vervormt in het geval, wanneer de thermische behandelingstemperatuur 1000°C of hoger is, het basismateriaal en de oppervlaktelaag zal derhalve tekortkomingen vertonen en zal het basismateriaal laten corroderen. Voorts treedt, indien de thermische behandelingstijd 10 minuten of 20 korter is, een reactie tussen het aluminium en het basismateriaal niet op de juiste wijze op. Zoals in het bovenstaande beschreven wordt de anticorrosiecoating uitgevoerd op de bovenstaande wijze, waarvan de gedetailleerde processen hierna zullen worden beschreven, gebaseerd op 25 werkelijke experimentele gegevens.
Als experimenteel voorbeeld worden onzuiverheden zoals olie en stof die achterblijven op het oppervlak van de roestvrij-stalen plaat 316L (hierna basismateriaal genoemd) met een dikte van 1,2 of 2 mm schoongewassen met 30 gebruikmaking van water, organische oplosmiddelen en zuren. Vervolgens wordt het schoongemaakte basismateriaal in een nikkel-sulfamaatoplossing gelegd om een nikkel-galvanise-ringsproces van 2-5 μπι dikte uit te voeren. Het gegalvaniseerde basismateriaal wordt op de bovenstaande wijze 35 uitgewassen. Vervolgens wordt aluminium gecoat op het basismateriaal in een vacuümfornuis van 5x10'6 torr met 1006185 13 gebruikmaking van een ionenverstuivingsmethode, hetgeen een soort fysische dampdepositiewerkwijze is. Hierbij is de dikte van het neergeslagen aluminium bij voorkeur ongeveer 10 pm. Het aluminium-neergeslagen basismateriaal wordt in 5 het fornuis gebracht bij waterstof van ongeveer 10% (stikstofbalans) en wordt thermisch behandeld bij 830°C ongeveer gedurende 1 uur. Als gevolg wordt, indien het waterstof-atmosfeerfornuis wordt gevuld met stikstof het thermisch behandelde basismateriaal uitgenomen en 10 vervolgens wordt het geoxideerde aluminium van de oppervlakte van het basismateriaal verwijderd. Een teststuk wordt gesneden uit het basismateriaal om de samenstelling van de oppervlaktelaag te identificeren en wordt vervolgens oppervlakte-behandeld om een elementanalyse uit te voeren 15 van het oppervlak van het basismateriaal. De dikte en de samenstelling van de geanalyseerde oppervlaktelaag zijn getoond in tabel 1. Ook wordt om een corrosie-experiment uit te voeren van het basismateriaal dat behandeld is met een corrosiebescherming op een dergelijke wijze, een 20 carbonaatpoeder met de samenstelling 62 mol.% Li2C03 en 38 mol.% K2C03 neergeslagen op het aluminium-gecoate teststuk en wordt gecorrodeerd gedurende ongeveer 2 uur in het fornuis bij een temperatuur van 650°C in een C02-atmosfeer. Bij het waarnemen van het oppervlak van het 25 teststuk'via een aftast-elektronenmicroscoop en een röntgendeflector (XRD) na het voltooien van de corrosie-experimenten, bleek dat het teststuk dat thermisch is behandeld bij 800°C of 900°C niet is gecorrodeerd.
Ook wordt als vergelijkingsvoorbeeld van de 3 0 bovenbeschreven uitvoeringsvorm het oppervlak van de 1,2 of 2 mm stalen plaat (basismateriaal) gezandstraald en wordt het nikkelpoeder gecoat met een dikte van 20 μπι ongeveer met gebruikmaking van de sproeicoatingwerkwijze. Vervolgens wordt het aluminium gecoat met een dikte van 70 μπι ongeveer 35 via de sproeicoatingwerkwijze en wordt vervolgens thermisch behandeld bij 830°C. Deze processen zijn hetzelfde als die 1006185 14 van de bovenbeschreven uitvoeringsvormen. Het op deze wijze vervaardigde basismateriaal wordt geanalyseerd op dezelfde wijze als bij de bovenstaande uitvoering. Als gevolg van de anticorrosie-capaciteit is het basismateriaal zelden 5 gecorrodeerd.
Tabel 2
Uitvoeringsvorm Vergelijkings- _voorbeeld
Ni=2 μτη & Ni = 5 μτη & Ni=20 μπι &
Al = 10 μτη Al = 10 μπι Al = 70 μτη coating__coating__coating_
Dikte 7 Ï4 Ï2Ö
Buiten- (μm) __ ste laag Samen- Al=41 Al=35 Al=64 stelling Fe=l Fe=3 Fe=ll (gew.%) Ni=58 Ni=61 Ni=18 ___Cr=0__Cr=l__Cr=17_
Dikte 5 8 44
Tweede (μτη)___ buiten- Samen- Al=26 Al=40 Al=56 ste laag stelling Fe=53 Fe=44 Fe=31 (gew.%) Ni=12 Ni=6 Ni=5 1 Cr=9 Cr=10 Cr=8
Zoals beschreven in het bovenstaande wordt als resultaat van de experimenten nikkel gekozen met een 10 voorafbepaalde dikte op de roestvrij-stalen plaat die het basismateriaal vormt en vervolgens wordt ook aluminium daarop gecoat. Als eerste werkwijze voor het uitvoeren van een dergelijke laminatiecoating, wordt nikkel gegalvaniseerd met een dikte van 2 μπι of meer (op optimale wijze 15 5-2 0 μτη) op de roestvrij-stalen plaat, dat wil zeggen het basismateriaal van de separator. Vervolgens wordt aluminium gecoat met een dikte van 4 μπι of meer (op optimale wij ze 10-60 μπτ) door de fysische dampdepositiewerkwij ze op het nikkel-gecoate basismateriaal. Ook wordt als tweede 2 0 werkwijze nikkel gecoat met een dikte van 5 μτη of meer (op optimale wijze 10-50 μτη) met gebruikmaking van de sproeicoatingwerkwijze op de roestvrij-stalen plaat.
1006185 15
Vervolgens wordt aluminium gecoat met een dikte van 10 μπι of meer (op optimale wijze 20-100 μπι) met gebruikmaking van de sproeicoatingwerkwijze op het nikkel-gecoate basismateriaal . Vervolgens wordt na het voltooien van de 5 laminatiecoating het resulterende materiaal thermisch behandeld gedurende 10 minuten of meer in een waterstof-atmosfeerfornuis (stikstofbalans) van 10-50% bij temperaturen van 600-1000°C (op optimale wijze 650-900°C) zodat het basismateriaal, het aluminium en het nikkel met elkaar 10 reageren om een diffusielaag te vormen. Als gevolg van de experimenten is aangetoond dat een anticorrosie-capaciteit tegen carbonaat zeer goed is wanneer na thermische behandeling de samenstelling van de nikkel-aluminium-oppervlakte-laag bestaat uit 25-25 mol.% aluminium en 25-75 mol.% 15 nikkel. De separator die volgens de bovenstaande werkwijze is vervaardigd wordt nu gemonteerd op de brandstofcel om een anticorrosie-capaciteit te handhaven zelfs bij carbonaat bij hoge temperatuur gedurende een lange tijd.
Zoals in het bovenstaande beschreven wordt bij de 20 anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een separator van een brandstofcel met gesmolten carbonaat aluminium gecoat op het basismateriaal of wordt een dunne aluminiumfilm daarop gehecht om vervolgens een diffusiebewerking uit te voeren, hetgeen het vervaardigingsproces vereenvoudigt en 25 de vervaardigingskosten laat afnemen. Ook kan, daar de coating tot stand wordt gebracht door diffusie, een coatinglaag met een uitstekende anticorrosie-capaciteit en junctievermogen met betrekking tot het basismateriaal worden verkregen. De anticorrosie-capaciteit kan zelfs 30 worden gehandhaafd bij carbonaat bij hoge temperaturen vanwege de lange levensduur van de brandstofcel. Ook kan bij de werkwijze voor het beurtelings coaten van nikkel en aluminium op een basismateriaal en een diffusieverwerking daarna, de thermische behandelingstemperatuur relatief 35 worden verlaagd om vervorming van de dunne film zoals de 1006185 16 separator in de brandstofcel te voorkomen en daardoor de duurzaamheid te verbeteren.
Hoewel slechts enkele uitvoeringsvormen van de uitvinding op specifieke wijze hier zijn beschreven zal het 5 duidelijk zijn dat talrijke modificaties mogelijk zijn zonder de beschermingsomvang en het kader van de uitvinding te boven te gaan.
1006185
Claims (14)
1. Anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een basismateriaal dat wordt gebruikt als separator voor gebruik in een brandstofcel met gesmolten carbonaat, omvattende een verdeelstuk om gassen daardoorheen te laten 5 gaan, elektroden en een gasafsluitingsdeel om te voorkomen dat gassen weglekken, met het kenmerk, dat de werkwijze de volgende stappen omvat: het plateren van een basismateriaal dat bestaat uit een roestvrij-stalen plaat met nikkel met een 10 voorafbepaalde dikte; het hechten van een dunne aluminiumfilm met een dikte van ongeveer 5 μπι tot ongeveer 2 0 μιη op een gasafsluitingsdeel van het nikkel-geplateerde basismateriaal, en 15 het thermisch behandelen van het resulterende materiaal in een waterstofgasatmosfeer om een metaalverbinding van het nikkel en aluminium te vormen door diffusie op de junctie-oppervlakken tussen het basismateriaal, het nikkel en het aluminium.
2. Anticorrosie-behandelingswerkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de thermische behandeling tot stand wordt gebracht door een eerste thermische behandelingsstap waarbij in een waterstofgasatmosfeer een temperatuur stijgt met een snelheid van ongeveer 1-3°C per minuut tot 660-25 700°C met een snelheid van ongeveer 1-3°C per minuut, en een tweede thermische behandelingsstap waarbij de in temperatuur gestegen toestand gedurende ongeveer 2-10 uur wordt gehandhaafd.
3. Anticorrosie-behandelingswerkwijze volgens conclusie 30 1, met het kenmerk, dat het nikkel dat wordt geplateerd op het basismateriaal een dikte heeft van 5-20 μπι.
4. Anticorrosie-behandelingswerkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een hoogmazig keramisch poeder 1006185 wordt neergeslagen op het oppervlak van de dunne aluminium-film tegenover het basismateriaal met een voorafbepaalde dikte om te voorkomen dat aluminium diffundeert vanaf het oppervlak van de dunne aluminiumfilm tegenover het basis-5 materiaal gedurende de thermische behandeling.
5. Anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een basismateriaal dat wordt gebruikt als separator voor gebruik in een brandstofcel met gesmolten carbonaat omvattende een verdeelstuk om gassen daardoorheen te laten stromen, 10 elektroden en een gasafsluitingsdeel om te voorkomen dat gassen weglekken, met het kenmerk, dat de werkwijze de volgende stappen omvat: het coaten van een basismateriaal dat bestaat uit een roestvrij-stalen plaat en een voorafbepaalde breedte 15 heeft met aluminium met een dikte van 10-500 μτη; en het thermisch behandelen van het resulterende materiaal gedurende 1-20 uur in een waterstof-atmosfeer van 10-50% bij temperaturen van 600-1000°C om het basismateriaal met het aluminium te laten reageren om op deze 20 wijze een diffusielaag te vormen.
6. Anticorrosie-behandelingswerkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het aluminium wordt gecoat bij temperaturen van 700-900°C gedurende 2-10 uur via een fysische dampdepositiewerkwijze en dat het gecoate 25 aluminium een dikte heeft van 20-80 μτη.
7. Anticorrosie-behandelingswerkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het aluminium wordt gecoat bij temperaturen van 800-1000°C gedurende 5-20 uur via een slurriewerkwijze, en dat het gecoate aluminium een dikte 30 heeft van 100-500 μτη.
8. Anticorrosie-behandelingswerkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het aluminium wordt gecoat bij temperaturen van 700-1000°C gedurende 1-5 uur via een sproeiwerkwijze en dat het gecoate aluminium een dikte 3. heeft van 50-200 μτη. 1006185
9. Anticorrosie-behandelingswerkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de samenstelling van de opper-vlaktelaag van aluminium na thermische behandeling bestaat uit 40-80 gew.% aluminium, 20-50 gew.% ijzer, 5-10 gew.% 5 nikkel en 5-10 gew.% chroom.
10. Anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een basismateriaal dat wordt gebruikt als separator voor gebruik in een brandstofcel met gesmolten carbonaat, omvattende een verdeelstuk om gassen daardoorheen te laten stromen, 10 elektroden en een gasafsluitingsdeel om te voorkomen dat gassen weglekken, met het kenmerk, dat de werkwijze de volgende stappen omvat: het coaten van het basismateriaal dat bestaat uit een roestvrij-stalen plaat en een voorafbepaalde breedte 15 heeft met nikkel met een voorafbepaalde dikte; het coaten van het nikkel-gecoate basismateriaal met aluminium met een voorafbepaalde dikte; en het thermisch behandelen van het basismateriaal dat is gecoat met het nikkel en aluminium gedurende 1-5 uur,in 20 een waterstof-atmosfeer van 10-50% bij temperaturen van 600-1000°C om op deze wijze een diffusielaag te vormen.
11. Anticorrosie-behandelingswerkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het nikkel wordt gecoat op het basismateriaal met een dikte van 5-20 μιη via galvanisering 25 en dat het aluminium wordt gecoat op de nikkel-gecoate laag met een optimale dikte van 10-60 μιη via een fysische dampdepositiewerkwij ze.
12. Anticorrosie-behandelingswerkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het nikkel wordt gecoat met een 30 optimale dikte van 10-50 μπι op het basismateriaal via een sproeicoatingwerkwijze en dat het aluminium wordt gecoat op de nikkel-gecoate laag met een optimale dikte van 20-100 μπι via de sproeicoatwerkwijze.
13. Anticorrosie-behandelingswerkwijze volgens conclusie 35 10, met het kenmerk, dat de temperatuur voor de thermische behandeling bij voorkeur ligt in het gebied van 650-900°C. 1006185 '
14. Anticorrosie-behandelingswerkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de samenstelling van de opper-vlaktelaag van het basismateriaal na thermische behandeling bestaat uit 25-75 mol.% aluminium en 25-75 mol.% nikkel. 1006185 1
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960019359A KR100394776B1 (ko) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 연료전지분리판의가스기밀부접내식코팅방법 |
| KR19960019359 | 1996-05-31 | ||
| KR19960022386 | 1996-06-19 | ||
| KR1019960022386A KR100394778B1 (ko) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 용융탄산염형연료전지분리판의내식처리방법 |
| KR1019960022387A KR100394777B1 (ko) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 용융탄산염연료전지분리판의표면처리방법 |
| KR19960022387 | 1996-06-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1006185A1 NL1006185A1 (nl) | 1997-12-03 |
| NL1006185C2 true NL1006185C2 (nl) | 2001-12-10 |
Family
ID=27349338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1006185A NL1006185C2 (nl) | 1996-05-31 | 1997-05-30 | Anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een separator van een brandstofcel met gesmolten carbonaat. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6090228A (nl) |
| JP (1) | JP3423574B2 (nl) |
| IT (1) | IT1292033B1 (nl) |
| NL (1) | NL1006185C2 (nl) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4707786B2 (ja) * | 1998-05-07 | 2011-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池用ガスセパレータの製造方法 |
| JP2000164228A (ja) * | 1998-11-25 | 2000-06-16 | Toshiba Corp | 固体高分子電解質型燃料電池のセパレータおよびその製造方法 |
| FR2792114A1 (fr) * | 1999-04-07 | 2000-10-13 | Sorapec | Perfectionnement apporte aux collecteurs bipolaires caracterises par une collecte discrete des charges |
| CN1175510C (zh) * | 1999-09-17 | 2004-11-10 | 松下电器产业株式会社 | 高分子电解质型燃料电池 |
| JP4366872B2 (ja) * | 2000-03-13 | 2009-11-18 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池用ガスセパレータおよび該燃料電池用セパレータの製造方法並びに燃料電池 |
| JP3600503B2 (ja) * | 2000-04-19 | 2004-12-15 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池用セパレータおよび該燃料電池用セパレータの製造方法並びに燃料電池 |
| DE10058337A1 (de) * | 2000-11-24 | 2002-05-29 | Gen Motors Corp | Blechprodukt, Platte für eine Brennstoffzelle und Verfahren zur Herstellung derselben |
| US7968251B2 (en) * | 2000-11-24 | 2011-06-28 | GM Global Technology Operations LLC | Electrical contact element and bipolar plate |
| NL1021932C2 (nl) * | 2002-11-15 | 2004-06-11 | Corus Technology B V | Werkwijze voor het vormen van een separator plaat voor een fuel cell, en separator plaat. |
| US7846506B1 (en) * | 2003-06-13 | 2010-12-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Metal coatings for reduced friction in composites |
| JP4986402B2 (ja) * | 2004-03-03 | 2012-07-25 | 大阪瓦斯株式会社 | Ａｌ拡散コーティング層の形成方法及びＡｌ拡散コーティング層を有する耐熱部材 |
| JP4627406B2 (ja) | 2004-04-02 | 2011-02-09 | 株式会社日立製作所 | セパレータおよび燃料電池 |
| DE102005030925A1 (de) * | 2005-07-02 | 2007-01-04 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Chromrückhalteschichten für Bauteile von Brennstoffzellensystemen |
| KR100751027B1 (ko) * | 2005-12-23 | 2007-08-21 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 용융탄산염 연료전지용 분리판의 내식코팅방법 및 이에사용되는 코팅제 |
| CN115595578A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-01-13 | 江阴市珞珈绿碳科技有限公司（Cn） | 一种用于熔融碳酸盐电解体系的电解槽材料及其制备方法 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4160067A (en) * | 1978-03-13 | 1979-07-03 | Institute Of Gas Technology | Molten carbonate fuel cell corrosion inhibition |
| US4260654A (en) * | 1974-02-27 | 1981-04-07 | Alloy Surfaces Company, Inc. | Smooth coating |
| JPS5975575A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-28 | Hitachi Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
| JPS59141174A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-13 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池用構成材料 |
| US4514475A (en) * | 1984-03-30 | 1985-04-30 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Fuel cell separator with compressible sealing flanges |
| US4517229A (en) * | 1983-07-07 | 1985-05-14 | Inland Steel Company | Diffusion treated hot-dip aluminum coated steel and method of treating |
| JPS62262376A (ja) * | 1986-05-07 | 1987-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | 溶融炭酸塩形燃料電池 |
| US4794055A (en) * | 1986-04-02 | 1988-12-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Gas manifold for a fuel cell |
| JPH0652868A (ja) * | 1992-06-19 | 1994-02-25 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池用セパレータマスク材及びその製造方法 |
| JPH06267550A (ja) * | 1993-03-12 | 1994-09-22 | Toshiba Corp | 溶融炭酸塩型燃料電池用セパレータおよび溶融炭酸塩型燃料電池用セパレータの耐食処理方法 |
| US5399438A (en) * | 1992-09-14 | 1995-03-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Stainless steel member and method of manufacturing stainless steel member |
| DE19541187C1 (de) * | 1995-08-19 | 1996-11-28 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Separatorplatte für eine Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle und nach dem Verfahren hergestellte Separatorplatte |
| JPH0982345A (ja) * | 1995-09-07 | 1997-03-28 | Mitsubishi Electric Corp | 溶融炭酸塩型燃料電池及びその製造方法 |
| US5616431A (en) * | 1994-01-27 | 1997-04-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fuel cell and its bipolar plate |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53130239A (en) * | 1977-04-20 | 1978-11-14 | Toyo Kogyo Co | Al diffusion osmosis method |
| US4173246A (en) * | 1977-06-20 | 1979-11-06 | Sybron Corporation | Feed distributor for glassed steel wiped film evaporator |
| JPH02282465A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-20 | Mazda Motor Corp | 摺動部材の製造方法 |
-
1997
- 1997-05-29 IT IT97MI001264A patent/IT1292033B1/it active IP Right Grant
- 1997-05-29 US US08/864,745 patent/US6090228A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-30 NL NL1006185A patent/NL1006185C2/nl not_active IP Right Cessation
- 1997-06-02 JP JP14421597A patent/JP3423574B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4260654A (en) * | 1974-02-27 | 1981-04-07 | Alloy Surfaces Company, Inc. | Smooth coating |
| US4160067A (en) * | 1978-03-13 | 1979-07-03 | Institute Of Gas Technology | Molten carbonate fuel cell corrosion inhibition |
| JPS5975575A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-28 | Hitachi Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池 |
| JPS59141174A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-13 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池用構成材料 |
| US4517229A (en) * | 1983-07-07 | 1985-05-14 | Inland Steel Company | Diffusion treated hot-dip aluminum coated steel and method of treating |
| US4514475A (en) * | 1984-03-30 | 1985-04-30 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Fuel cell separator with compressible sealing flanges |
| US4794055A (en) * | 1986-04-02 | 1988-12-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Gas manifold for a fuel cell |
| JPS62262376A (ja) * | 1986-05-07 | 1987-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | 溶融炭酸塩形燃料電池 |
| JPH0652868A (ja) * | 1992-06-19 | 1994-02-25 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 溶融炭酸塩型燃料電池用セパレータマスク材及びその製造方法 |
| US5399438A (en) * | 1992-09-14 | 1995-03-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Stainless steel member and method of manufacturing stainless steel member |
| JPH06267550A (ja) * | 1993-03-12 | 1994-09-22 | Toshiba Corp | 溶融炭酸塩型燃料電池用セパレータおよび溶融炭酸塩型燃料電池用セパレータの耐食処理方法 |
| US5616431A (en) * | 1994-01-27 | 1997-04-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fuel cell and its bipolar plate |
| DE19541187C1 (de) * | 1995-08-19 | 1996-11-28 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Separatorplatte für eine Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle und nach dem Verfahren hergestellte Separatorplatte |
| JPH0982345A (ja) * | 1995-09-07 | 1997-03-28 | Mitsubishi Electric Corp | 溶融炭酸塩型燃料電池及びその製造方法 |
Non-Patent Citations (12)
| Title |
|---|
| DATABASE CHEMABS [online] CHEMICAL ABSTRACTS SERVICE, COLUMBUS, OHIO, US; HITACHI, LTD., JAPAN: "Molten-crbonate fuel cells", XP002176236, retrieved from STN Database accession no. 101:195216 CA * |
| DATABASE CHEMABS [online] CHEMICAL ABSTRACTS SERVICE, COLUMBUS, OHIO, US; HOSOKAWA, JUNICHI ET AL: "Molten carbonate fuel cell stacks and their manufacture", XP002176237, retrieved from STN Database accession no. 127:20925 CA * |
| DATABASE CHEMABS [online] CHEMICAL ABSTRACTS SERVICE, COLUMBUS, OHIO, US; SATO, MASAHIRO ET AL: "Corrosion resistible coating with combination of ion plating and heat treatment for molten carbonate fuel cell separator", XP002176235, retrieved from STN Database accession no. 124:150790 CA * |
| DATABASE CHEMABS [online] CHEMICAL ABSTRACTS SERVICE, COLUMBUS, OHIO, US; SHIMADA, T. ET AL: "Development of new materials technologies for molten carbonate fuel cell (II. Separator)", XP002176234, retrieved from STN Database accession no. 123:291695 CA * |
| NEW MATER. FUEL CELL SYST. I, PROC. INT. SYMP., 1ST (1995), 437-48. EDITOR(S): SAVADOGO, OUMAROU;ROBERGE, P. R.; VEZIROGLU, T. N. PUBLISHER: EDITIONS DE LECOLE POLYTECHNIQUE DE MONTREAL, MONTREAL, QUE., 1995 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 272 (E - 284) 13 December 1984 (1984-12-13) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 146 (E - 605) 6 May 1988 (1988-05-06) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 277 (E - 1554) 26 May 1994 (1994-05-26) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 672 (E - 1646) 19 December 1994 (1994-12-19) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 8, no. 185 (E - 262) 24 August 1984 (1984-08-24) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 97, no. 7 31 July 1997 (1997-07-31) * |
| ZAIRYO (1995), 44(506), 1320-5, 1995 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL1006185A1 (nl) | 1997-12-03 |
| ITMI971264A1 (it) | 1998-11-29 |
| US6090228A (en) | 2000-07-18 |
| JP3423574B2 (ja) | 2003-07-07 |
| JPH1055811A (ja) | 1998-02-24 |
| IT1292033B1 (it) | 1999-01-25 |
| ITMI971264A0 (nl) | 1997-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL1006185C2 (nl) | Anticorrosie-behandelingswerkwijze voor een separator van een brandstofcel met gesmolten carbonaat. | |
| JP4534353B2 (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| JP3070038B2 (ja) | 燃料電池用集電器及びその製造方法 | |
| US6869718B2 (en) | Separator used for fuel cell, method for manufacturing the separator, and the fuel cell | |
| CN100530765C (zh) | 质子交换膜燃料电池中的双极板的低接触电阻连结方法 | |
| JP4733656B2 (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池用分離板 | |
| JP4627406B2 (ja) | セパレータおよび燃料電池 | |
| JPH10255823A (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
| JP2005093172A (ja) | 燃料電池用セパレータおよび燃料電池 | |
| JP2003168448A (ja) | 固体電解質型燃料電池用単セル | |
| JPH11162478A (ja) | 燃料電池用セパレータ | |
| US20110269059A1 (en) | Method of making a solid oxide fuel cell stack | |
| WO2001028018A1 (fr) | Pile a combustible electrolytique polymere | |
| CN101542794A (zh) | 燃料电池用隔板及其制造方法 | |
| US20020155338A1 (en) | Electrochemical cell | |
| EP1119881B1 (en) | Method of coating a support plate and fuel cell provided with such a support plate | |
| WO2004030133A1 (en) | Electrode-supported fuel cell | |
| EP1942539B1 (en) | Flanges for the separator plate of molten carbonate fuel cells | |
| JP2006107936A (ja) | 平板形固体酸化物燃料電池用インターコネクタ | |
| KR100394777B1 (ko) | 용융탄산염연료전지분리판의표면처리방법 | |
| JPH0652868A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池用セパレータマスク材及びその製造方法 | |
| JP2003331859A (ja) | 燃料電池用セパレータ、その製造方法、およびその燃料電池用セパレータを用いた燃料電池 | |
| KR100394778B1 (ko) | 용융탄산염형연료전지분리판의내식처리방법 | |
| KR101229075B1 (ko) | 용융탄산염 연료 전지용 스택 및 용융탄산염 연료 전지용분리판의 제조 방법 | |
| KR100196008B1 (ko) | 용융탄산염 연료전지용 분리판 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AD1A | A request for search or an international type search has been filed | ||
| CD | Transfer of rights (laid open patent application) |
Free format text: KOREA HEAVY INDUSTRIES & CONSTRUCTION CO., LTD. |
|
| RD2N | Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report) |
Effective date: 20011005 |
|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| SD | Assignments of patents |
Owner name: KOREA ELECTRIC POWER CORPORATION |
|
| MK | Patent expired because of reaching the maximum lifetime of a patent |
Effective date: 20170529 |