[發明專利]一種燃料電池金屬雙極板及其制備方法

在審

• 申請號: 202010868237.7
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112103529A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 高鵬然;張華農;劉穎
• 申請（專利權）人: 深圳市氫雄燃料電池有限公司;深圳市雄韜電源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/0206
• 分類號: H01M8/0206;H01M8/0208;H01M8/0226;B22F3/105;B22F3/115;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 深圳市華盈知識產權代理事務所(普通合伙) 44543
• 代理人: 周嬋;王松柏

1.一種燃料電池金屬雙極板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S01：于50℃-500℃將金屬材料進行剪切研磨1-48h，得到金屬粉體；

步驟S02：將步驟S01的金屬粉體進行干燥，得到干燥的金屬粉體；然后將所述干燥的金屬粉體進行分篩，得到3D打印金屬材料；

步驟S03：按照金屬雙極板的圖紙、將步驟S02的3D打印金屬材料進行3D打印，得到燃料電池金屬雙極板。

2.根據權利要求1所述的燃料電池金屬雙極板的制備方法，其特征在于，步驟S01中，所述金屬材料為金屬單質、至少兩種所述金屬單質組成的混合物、或所述金屬單質的合金。

3.根據權利要求2所述的燃料電池金屬雙極板的制備方法，其特征在于，所述金屬單質為銅、鋯、鈦、鉛、鉬、鎳、銀、鋁、鈀、鋅、鐵、鈷、鉻、金、錳、錫、銥、釕、銦或鑭系金屬中的一種。

4.根據權利要求1所述的燃料電池金屬雙極板的制備方法，其特征在于，所述金屬材料為銅、鈦合金或者不銹鋼。

5.根據權利要求1所述的燃料電池金屬雙極板的制備方法，其特征在于，步驟S01中，所述剪切研磨的壓力為1-300Mpa；所述剪切研磨在超聲的條件下進行，所述超聲的頻率為5-150KH_Z；

步驟S02中，所述干燥的條件為于120℃-150℃干燥9-12h；所述分篩為采用100-300目的篩網進行分篩。

6.根據權利要求1所述的燃料電池金屬雙極板的制備方法，其特征在于，步驟S03中，所述3D打印通過選擇性激光熔化技術進行打印，操作條件如下：所述激光的頻率為20-900KHz，所述激光的功率為10-500W，所述激光的光斑直徑為0.1-10mm，所述激光的掃描速度為0.1-10mm/s，所述激光的掃描間距為0.1-2mm。

7.根據權利要求1所述的燃料電池金屬雙極板的制備方法，其特征在于，步驟S03中，所述3D打印通過電子束熔化成型技術進行打印，操作條件如下：所述電子束的功率為0-4KW，所述電子束的掃描速度為0-1000m/s。

8.根據權利要求1所述的燃料電池金屬雙極板的制備方法，其特征在于，步驟S03中，所述3D打印通過直接金屬激光燒結技術進行打印，操作步驟如下：使用激光束再由3D模型數據控制來局部熔化金屬基體，同時燒結固化粉末金屬材料并自動地層層堆疊，得到燃料電池金屬雙極板。

9.根據權利要求1所述的燃料電池金屬雙極板的制備方法，其特征在于，步驟S03中，所述3D打印通過電子束自由成形制造進行打印，操作步驟如下：在真空環境中，使用電子束轟擊金屬表面形成熔池，金屬絲材通過送絲裝置送入熔池并熔化，同時熔池按照預先規劃的路徑運動，金屬材料逐層凝固堆積，形成致密的冶金結合，得到燃料電池金屬雙極板；或者，

所述3D打印通過熔融沉積成型法進行打印，操作步驟如下：金屬的熔絲從加熱的噴嘴擠出，按照零件每一層的預定軌跡，以固定的速率進行熔體沉積，得到燃料電池金屬雙極板。

10.一種燃料電池金屬雙極板，由權利要求1至9任一項所述燃料電池金屬雙極板的制備方法制備得到。