[發(fā)明專利]用于生產(chǎn)構(gòu)件的方法以及根據(jù)其生產(chǎn)的構(gòu)件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880051574.8
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN111033840A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莫里茨·維格納;亞沙爾·穆薩耶夫;拉迪斯勞斯·多布雷尼茲基
• 申請（專利權(quán)）人: 舍弗勒技術(shù)股份兩合公司
• 主分類號: H01M8/0206
• 分類號: H01M8/0206;C25B13/04;C23C14/06;C23C14/16;C23C14/22;H01M8/021;H01M8/0228;H01M8/0254;H01M8/1018
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 王偉達(dá);楊青

本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)構(gòu)件的方法，特別是生產(chǎn)用于能量系統(tǒng)如燃料電池或電解裝置的構(gòu)件的方法，方法具有以下步驟：a)提供由金屬片材制成的第一卷材，金屬片材具有小于500μm的金屬片材材料厚度；b)通過沿進(jìn)給方向輸送第一卷材的第一末端來從第一卷材展開金屬片材；c)將第一卷材的第一末端和隨后的金屬片材區(qū)域輸送通過至少一個涂覆設(shè)施，在涂覆設(shè)施中將金屬片材在至少一側(cè)上通過物理和/或化學(xué)氣相沉積法進(jìn)行涂覆；d)在已涂覆的金屬片材上執(zhí)行至少一個改型過程；e)在將已涂覆的金屬片材分離的情況下形成多個構(gòu)件；f)將剩余已涂覆的金屬片材卷繞成第二卷材，其中，進(jìn)行金屬片材從第一卷材向第二卷材的連續(xù)輸送。本發(fā)明還涉及雙極板以及燃料電池和電解裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)構(gòu)件的方法，尤其是生產(chǎn)用于能量系統(tǒng)如燃料電池或電解裝置的構(gòu)件的方法。本發(fā)明還涉及根據(jù)該方法生產(chǎn)的構(gòu)件。本發(fā)明還涉及雙極板和具有這種雙極板的燃料電池或電解裝置。

背景技術(shù)

已知電化學(xué)系統(tǒng)，例如燃料電池，特別是聚合物電解質(zhì)燃料電池，和用于這種燃料電池和電解裝置的導(dǎo)電性集電板，以及原電池和電解裝置中的集電體。

一個這樣的例子是燃料電池、特別是氧半電池中的雙極板或單極板。雙極板或單極板構(gòu)造為含有碳作為主要成分的碳板(例如石墨板)的形式。這些板往往傾向于脆性并且相對較厚，使得它們顯著降低燃料電池的功率容積。另一個缺點是它們?nèi)狈ξ锢?例如熱機械)和/或化學(xué)和/或電穩(wěn)定性。

還已知由金屬(特別是奧氏體)不銹鋼生產(chǎn)燃料電池的集電板。為此參見例如DE10 2010 026 330 A1。這些板的優(yōu)點在于板的可實現(xiàn)的較小厚度。這是所追求的，從而可以將燃料電池的結(jié)構(gòu)空間和重量都保持得盡可能低。然而，這種板的生產(chǎn)是復(fù)雜的，因為它們必須設(shè)置有導(dǎo)流路徑并且通常還必須設(shè)置有防止腐蝕的表面涂層。因此，關(guān)于生產(chǎn)成本，這種雙極板的生產(chǎn)工藝目前還不夠有效。

DE 10 2009 056 728 A1公開了通過金屬片材坯件的改型來生產(chǎn)金屬片材構(gòu)件。作為缺點描述了在改型步驟之前施加的涂層可被隨后的改型損壞。

DE 10 2010 056 016 A1公開了一種用于生產(chǎn)雙極板的裝置，其中在金屬基材帶的處理中采用卷對卷的方法。在此過程中并行處理兩個金屬基材帶，以構(gòu)造出陽極板和陰極板，然后將它們通過激光焊接接合到雙極板上。對于所描述的在線方法，提到了執(zhí)行改型過程、分離過程、矯直過程、涂覆過程、清潔過程、折疊過程、加熱過程、冷卻過程和/或其他過程，其對于每個金屬基材帶在時間上并行地實施。

DE 100 58 337 A1公開了一種用作雙極板的片材產(chǎn)品，其在至少一側(cè)上具有金屬氧化物制成的涂層。該板具有通過改型產(chǎn)生的壓印部，其中該涂層可在改型過程之前或之后施加到片材上。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種更有效的用于生產(chǎn)構(gòu)件的方法，構(gòu)件特別是生產(chǎn)用于能量系統(tǒng)如燃料電池或電解裝置的構(gòu)件的方法。

根據(jù)本發(fā)明，該目的通過一種用于生產(chǎn)構(gòu)件的方法，特別是生產(chǎn)用于能量系統(tǒng)如燃料電池或電解裝置的構(gòu)件的方實現(xiàn)，該方法具有以下步驟：

a)提供由金屬片材制成的第一卷材，金屬片材具有小于500μm的金屬片材材料厚度；

b)通過沿進(jìn)給方向輸送第一卷材的第一末端來從第一卷材展開金屬片材；

c)將第一卷材的第一末端和隨后的金屬片材區(qū)域輸送通過至少一個涂覆設(shè)施，在該涂覆設(shè)施中將金屬片材在至少一側(cè)上通過物理和/或化學(xué)氣相沉積法進(jìn)行涂覆；

d)在已涂覆的金屬片材上執(zhí)行至少一個改型過程；

e)通過已涂覆的金屬片材的分離形成多個構(gòu)件；

f)將剩余已涂覆的金屬片材卷繞成第二卷材，其中，進(jìn)行金屬片材從第一卷材向第二卷材的連續(xù)輸送。