[发明专利]一种耐腐蚀的熔融碳酸盐燃料电池双极板材料的制造工艺有效
申请号: | 201811132688.3 | 申请日: | 2018-09-27 |
公开(公告)号: | CN109286022B | 公开(公告)日: | 2020-10-23 |
发明(设计)人: | 卢成壮;许世森;程健;张瑞云;王洪建;任永强 | 申请(专利权)人: | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 |
主分类号: | H01M4/86 | 分类号: | H01M4/86;H01M4/88 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 田洲 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 腐蚀 熔融 碳酸盐 燃料电池 极板 材料 制造 工艺 | ||
本发明公开一种耐腐蚀的熔融碳酸盐燃料电池双极板材料及制造工艺,材料由如下质量百分比的组成成分组成:C≤0.03%;S≤0.02%;P≤0.03%;Si≤0.1%;Cr:21‑25%;Ni:10‑13%;Mn:4‑6%;Nb≤0.2%;W≤1%;N≤0.3%;Fe余量。本发明的双极板材料在熔融碳酸盐环境中具有较好耐腐蚀性能和导电性能,并能有效提高熔融碳酸盐燃料电池的使用寿命,可以广泛应用于能源、船舶、航空等领域,以及高温腐蚀环境下不锈钢耐蚀管、线、板材等。
技术领域
本发明属于熔融碳酸盐燃料电池材料技术领域,特别涉及一种耐腐蚀的熔融碳酸盐燃料电池双极板材料及制造工艺。
背景技术
熔融碳酸盐燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置,其发电方式与传统燃煤火电技术相对,具有效率高、无污染、易维护等优点,因此被称为21世纪洁净的发电技术。熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)属于高温燃料电池,工作温度650℃,相对于其他低温燃料电池,具有不使用贵金属催化剂,燃料来源广等优点,并可与蒸汽轮机设备等组成循环发电系统,使得其应用前景更被看好。
目前,应用于熔融碳酸盐燃料电池双极板的材料主要为良好的耐蚀性和低成本的316L、 310S不锈钢,但在熔融碳酸盐燃料电池高温环境中,316L、310S不锈钢更容易发生腐蚀,腐蚀导致双极板机械性能下降和加速电解质的消耗,降低了电池的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐腐蚀的熔融碳酸盐燃料电池双极板材料及制造工艺,以解决上述现有不锈钢材料制作的熔融碳酸盐燃料电池双极板所存在的技术问题;该材料具有良好的耐蚀性和导电性,能有效提高熔融碳酸盐燃料电池的使用寿命,推进熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC)的商业化进程。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种耐腐蚀的熔融碳酸盐燃料电池双极板材料,由如下质量百分比的组成成分组成:
C≤0.03%;
S≤0.02%;
P≤0.03%;
Si≤0.1%;
Cr:21-25%;
Ni:10-13%;
Mn:4-6%;
0Nb≤0.2%;
0W≤1%;
0N≤0.3%;
Fe余量。
进一步的,由如下质量百分比的组成成分组成:
C:0.015%;
S:0.005%;
P:0.014%;
Si:0.1%;
Cr:22%;;
Ni:11%;
Mn:4%;
Nb:0.18%;
W:0.88%;
N:0.28%;
Fe余量。
一种耐腐蚀的熔融碳酸盐燃料电池双极板材料的制造工艺,包括以下步骤:
步骤1:冶炼
将耐腐蚀的熔融碳酸盐燃料电池双极板材料的所有组成成分进行冶炼,获得铸锭;
步骤2:铸锭开坯
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