[發明專利]燃料電池雙極板上導電涂層的電化學沉積

無效

• 申請號: 200910166995.8
• 申請日: 2009-08-07
• 公開（公告）號: CN101656319A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: M·H·阿布德埃爾哈米德;G·V·達希奇;Y·M·米克黑爾
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M4/88;C25D5/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 段曉玲;韋欣華

技術領域

[0001]本發明主要涉及的領域包括用于燃料電池的雙極板及其制造和使用的方法。

背景技術

[0002]迄今為止已知的用于燃料電池的雙極板包括由多個平臺以及至少一個溝道(channel)在雙極板的表面內限定的至少一個反應氣體流路。為了要減小擴散介質層與雙極板之間的接觸電阻，迄今為止采用金涂覆雙極板的限定反應氣體流路的表面。

發明內容

[0003]本發明的一個示例性實施方案包括方法，該方法包括提供雙極板，該雙極板包括由多個平臺以及至少一個溝道在雙極板的表面內限定的至少一個反應氣體流路；在所述平臺上的多個第一位置選擇性地電鍍導電涂層，并使得所述平臺上的多個第二位置沒有導電涂層，和使得所述溝道基本上沒有導電涂層。在一個示例性的實施方案中，導電涂層可包括金。

[0004]結合下文中作出的詳細描述，本發明的其它示例性實施方案將變得明顯。應理解詳細描述和特定的實例雖然公開的是本發明的示例性實施方案，但是其目的是僅僅示例性的而并非有意限定本發明的范圍。

附圖說明

[0005]結合詳細描述和附圖，將更完全理解本發明示例性實施方案，其中：

[0006]圖1示出了用于根據本發明的一個示例性實施方案的方法中的電鍍系統。

[0007]圖2是用于根據一個示例性實施方案的方法中的具有多個通孔的海綿體(sponge)的平面圖。

[0008]圖2A是圖2的2A部分的放大視圖。

[0009]圖3是根據本發明的一個實施方案的雙極板的截面圖，包括其上可選擇性地電鍍導電涂層的第一襯底和第二襯底。

[0010]圖4示出了根據本發明一個實施方案，其上可選擇性地電鍍導電涂層的燃料電池雙極板的替代實施方案。

[0011]圖5是根據本發明一個示例性實施方案的燃料電池雙極板的表面的放大部分平面圖，所述雙極板包括多個平臺以及反應性氣體流動溝道，并且其中導電涂層已經被選擇性地電鍍在所述平臺的部分上，使得所述平臺的部分未涂覆，并且溝道未涂覆。

[0012]圖6示出了根據一個示例性實施方案，使用具有用于接觸燃料電池雙極板的平臺的部分的多個凸起特征或凸出物的海綿體，電鍍燃料電池雙極板的平臺的選定部分的替代方法。

具體實施方式

[0013]以下實施方案的描述本質上僅僅是示例性的(舉例說明性的)而絕非有意限定發明、其應用或使用。

[0014]現在參照圖1-2A，本發明的一個實施方案可包括方法，該方法包括提供電鍍系統10，所述電鍍系統10包括容器12，所述容器12可包括側壁14、頂部16和底部18，側壁14、頂部16和底部18中的每一個可以是絕緣材料例如聚合物材料。所述底部18可以是包括多個通孔21的聚合物片，最佳參見圖2A。每一個所述的通孔21可以具有并且被設置成各種設計。在一個實施方案中，所述通孔可具有范圍為1nm至100nm的截面區域，并可以被分隔開范圍為1nm至100nm的中心至中心的距離。用于減慢電解液流過所述通孔21的材料例如但不限于海綿體20，可被提供在所述容器內覆蓋底部18。正電極(陽極)22可被提供在所述容器內并連接至例如蓄電池(battery)28的電源。所述正電極22可由各種導電材料中的任何材料制成，例如是、但不限于低接觸電阻材料。合適的低接觸電阻材料或涂層可包括、但不限于可適合作所述正電極22的金、鈀、鉑、銥、釕、銀以及它們的合金或混合物。電解液24可被提供在所述容器內，其對所述正電極22進行補充。充料管26可被提供并連接至所述容器12以從儲器補充所述電解液。

[0015]用于燃料電池雙極板的至少第一襯底30可被設置在所述底部18下面并連接至電源(蓄電池)28。所述第一襯底30包括具有由多個平臺32和溝道34限定在其中的燃料電池反應氣體流場的第一面31。所述第一襯底30還可包括第二相對面33，所述第二相對面33可包括限定在其中的冷卻劑流體溝道40的多個部分。當所述第一襯底30和所述正極22連接至所述蓄電池28時，電子從所述第一襯底30流向所述正極22并因此來自正極的材料進入電解液并經過所述底部18中的所述多個通孔36以選擇性地電鍍在所述第一襯底的平臺32的部分上，留下所述平臺的部分未覆蓋。