[發(fā)明專利]一種用于燃料電池的金屬支撐板的制備方法

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• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113067005A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 包崇璽;陳志東;顏巍巍;童璐佳;朱志榮
• 申請（專利權）人: 東睦新材料集團股份有限公司
• 主分類號: H01M8/0232
• 分類號: H01M8/0232;H01M8/0241;H01M8/1004
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛(wèi);張琳琳

1.一種用于燃料電池的金屬支撐板的制備方法，其特征在于，依次包括以下步驟：

1)采用燒結不銹鋼、耐熱鋼、鎳基合金、鈷基合金、鈦合金、鉻基合金中的一種；

2)將步驟1)中粉末進行篩分，選取粉末粒度為13～250μm；

3)將步驟2)的粉末與成形劑混合，按照質量百分比計，粉末占92～95％，成形劑占5～8％，混合均勻后得到半固態(tài)金屬流體的粉體；

4)將步驟3)中粉體放入軋機中進行軋制，從而形成金屬基板；

5)將陽極漿料涂覆在金屬基板的上表面上，隨后將金屬基板未涂覆的下表面擱置在承燒板上，并進行干燥，從而在金屬基板的上表面形成陽極層；

6)將電解質漿料涂覆在陽極層的上表面上，隨后將金屬基板未涂覆的下表面擱置在承燒板上，并進行干燥，從而在陽極層的上表面形成電解質涂層；

7)將陰極漿料涂覆在電解質涂層的上表面上，隨后將金屬基板未涂覆的下表面擱置在承燒板上，并進行干燥，從而在電解質涂層的上表面形成陰極層，從而制成金屬支撐板；

在步驟4)和步驟5)之間或者，在步驟7)之后進行燒結處理。

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于：燒結處理為將所需尺寸的金屬基板或者金屬支撐板放置在承燒板上進行燒結，燒結溫度為1000℃～1350℃，燒結的時間為5～240min，真空度為10^-3Pa～10²Pa。

3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于：當燒結處理位于步驟4)和步驟5)之間時，將燒結后的金屬基板進行壓平，隨后將壓平后的金屬基板進行浸蠟處理，即將所需尺寸的金屬基板置入蠟類熔體中1～30min，待金屬基板中的孔隙中滲入蠟熔體后取出金屬基板并進行冷卻。

4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟1)中選用燒結不銹鋼，所述燒結不銹鋼的組分按照質量百分比計，包括以下組分：碳：≤0.06％，鎳：0～25％，鉬：0～4％，鉻：10～30％，鈮：0～3％，鋁：0～10％，鈦：0～3％，硅：0～1％，錳：0～2％，不超過2％的不可避免的雜質，鐵：余量。

5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟2)中的成形劑的組分按照質量百分比計，包括以下組分：石蠟：40～60％；微晶蠟：20～30％；蓖麻油：0.5～20％；聚乙烯蠟：5～15％；EVA蠟：5～15％；硬脂酸：1～2％。

6.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟5)、步驟6)和步驟7)中在干燥后均進行燒結，步驟5)中的燒結和步驟6)中的燒結所采用的燒結溫度均為1050℃～1400℃，燒結時間均為10～300min，步驟7)中的燒結所采用的燒結溫度為800℃～1200℃，燒結時間為5～300min，真空度為10^-3Pa～10²Pa。

7.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟4)中，將孔隙度大于50％的金屬纖維氈也加入至軋機中，將金屬纖維氈和粉體軋制成金屬基板。

8.根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述金屬纖維氈按照質量百分比計，包括以下組分：碳：＜0.03％，鎳：0～25％，鉬：0～4％，鉻：10～30％，鈮：0～3％，鋁：0～10％，鈦：0～3％，硅：0～1％，錳：0～2％，不超過2％的不可避免的雜質，鐵：余量。

9.根據(jù)權利要求1至8中任一項權利要求所述的制備方法，其特征在于：所述陽極漿料包含有NiO、丁酮、乙醇、三乙醇胺、淀粉、聚乙烯醇縮丁醛PVB、聚乙二醇PEG及谷氨酸PHT，還包括有氧化釔穩(wěn)定氧化鋯和Sr_2-xCa_xFe_1.5Mo_0.5O_6-δ中的一種，其中，x＝0，0.1，0.3，0.5。