[發明專利]一種燃料電池雙極板表面處理方法

在審

• 申請號: 202011185570.4
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112359328A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 陸鏡蓮;劉峰
• 申請（專利權）人: 佛山市清極能源科技有限公司
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/02;C23C14/58;C23C14/06;C23C14/34;H01M8/0228;H01M8/0258;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 佛山市海融科創知識產權代理事務所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳志超

1.一種燃料電池雙極板表面處理方法，其特征在于，包括步驟：

S1.對雙極板進行清洗處理；

S2.對清洗后的雙極板進行烘干處理；

S3.在烘干后的雙極板表面制備納米級導電疏水層；

S4.對制備納米級導電疏水層后的雙極板進行粗糙化處理，以提高所述納米級導電疏水層的粗糙度。

2.根據權利要求1所述的燃料電池雙極板表面處理方法，其特征在于,所述納米級導電疏水層的粗糙度為1 nm -100nm。

3.根據權利要求1所述的燃料電池雙極板表面處理方法，其特征在于,所述納米級導電疏水層為MAX相疏水層、TiN或TiC層。

4.根據權利要求1所述的燃料電池雙極板表面處理方法，其特征在于,步驟S3包括：

通過物理氣相沉積法或陰極放電離子鍍的方法在所述雙極板表面制備納米級導電疏水層。

5.根據權利要求1所述的燃料電池雙極板表面處理方法，其特征在于, 步驟S3包括：

利用物理氣相沉積的方法在所述雙極板表面制備MAX相疏水膜層；

步驟S4包括：

對制備MAX相疏水膜層后的雙極板進行真空熱處理，以提高所述MAX相疏水膜層的粗糙度。

6.根據權利要求5所述的燃料電池雙極板表面處理方法，其特征在于, 利用物理氣相沉積的方法在所述雙極板表面制備MAX相疏水膜層的過程包括：

A1.在300℃溫度和1 × 10^-3 Pa以下氣壓下，用氬氣清洗靶材；所述靶材包括Ti 靶材和MAX相復合靶材；

A2.在300℃溫度和6.8×10^-2 Pa氣壓下，用氬氣清洗所述雙極板；

A3.在300℃溫度和1.0 Pa氣壓下，用所述Ti 靶材在所述雙極板表面濺射Ti 過渡層；

A4.在300℃溫度和1.0 Pa氣壓下，用MAX相復合靶材在所述雙極板表面濺射MAX相疏水層。

7.根據權利要求5所述的燃料電池雙極板表面處理方法，對制備MAX相疏水膜層后的雙極板進行真空熱處理，以提高所述MAX相疏水膜層的粗糙度的過程包括：

在高真空熱處理爐中，在1 × 10^-3 Pa以下的氣壓下，以10 ℃/min 的速度升溫至500℃-1000℃后，保溫1h。

8.根據權利要求1所述的燃料電池雙極板表面處理方法，其特征在于,步驟S3包括：

利用陰極放電離子鍍的方法在所述雙極板上制備TiN或TiC層。

9.根據權利要求8所述的燃料電池雙極板表面處理方法，其特征在于, 利用陰極放電離子鍍的方法在所述雙極板上制備TiN層的過程包括：

B1.在300℃溫度和1 × 10^-3 Pa以下氣壓下，用氬氣清洗Ti靶材；

B2.在300℃溫度和6.8×10^-2 Pa氣壓下，用氬氣清洗所述雙極板；

B3. 在300℃溫度和1.0 Pa氣壓下，往濺射爐通入氮氣，并用所述Ti靶材在所述雙極板表面進行濺射。

10.根據權利要求8所述的燃料電池雙極板表面處理方法，其特征在于, 利用陰極放電離子鍍的方法在所述雙極板上制備TiC層的過程包括：

C1. 在300℃溫度和1 × 10^-3 Pa以下氣壓下，用氬氣清洗靶材；所述靶材包括Ti 靶材和C靶材；

C2.在300℃溫度和6.8×10^-2 Pa氣壓下，用氬氣清洗所述雙極板；

C3.在300℃溫度和1.0 Pa氣壓下，用所述Ti 靶材在所述雙極板表面濺射Ti 過渡層；

C4. 在300℃溫度和1.0 Pa氣壓下，同時用C靶材和Ti靶材對雙極板表面進行疊加濺射。