[发明专利]一种燃料电池金属双极板及其制备方法

说明书

本申请涉及一种燃料电池金属双极板及其制备方法，属于燃料电池技术领域。该燃料电池金属双极板的制备方法包括如下步骤：步骤S01：于50℃‑500℃将金属材料进行剪切研磨1‑48h，得到金属粉体；步骤S02：将步骤S01的金属粉体进行干燥，得到干燥的金属粉体；然后将所述干燥的金属粉体进行分筛，得到3D打印金属材料；步骤S03：按照金属双极板的图纸、将步骤S02的3D打印金属材料进行3D打印，得到燃料电池金属双极板。本申请的操作简单、制作成本低，制备时间短，3D打印金属材料可根据实际需要进行3D打印，一次成型制备得到所需的燃料电池金属双极板。制备得到的燃料电池金属双极板可以满足燃料电池双极板的要求。

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池金属双极板及其制备方法。

背景技术

燃料电池是利用燃料与氧气生成水的化学转化来产生电能的装置，主要包含有双极板、膜电极、集电器以及附件。其中，双极板作为燃料电池的核心部件，可以用石墨板、金属或者金属氧化物制备得到。双极板是流体分布的主要场所，合理设计的流道能将流体均匀分散在膜电极的表面，有效提升电池的性能。流道拥有较多的精细结构，设计复杂，因此对于金属双极板的制造，精度要求较高。传统的金属双极板制造工艺复杂，需要铸模、电镀等工艺，制造路线复杂冗长，时间成本较高。另外，传统的制造工艺需要对金属板进行打磨，不但浪费金属材料，成型的精度低，而且得到的金属板的公差较大。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种燃料电池金属双极板及其制备方法。本发明的制备方法工艺简单、制作成本低，相同条件下制备的金属双极板性能均一、稳定，公差较小，可以满足燃料电池双极板的要求。

一方面，本发明实施例提供一种燃料电池金属双极板的制备方法，包括如下步骤：

步骤S01：于50℃-500℃将金属材料进行剪切研磨1-48h，得到金属粉体；

步骤S02：将步骤S01的金属粉体进行干燥，得到干燥的金属粉体；然后将所述干燥的金属粉体进行分筛，得到3D打印金属材料；

步骤S03：按照金属双极板的图纸、将步骤S02的3D打印金属材料进行3D打印，得到燃料电池金属双极板。

进一步地，步骤S01中，

所述金属材料为金属单质、至少两种所述金属单质组成的混合物、或所述金属单质的合金。

所述金属单质为铜、锆、钛、铅、钼、镍、银、铝、钯、锌、铁、钴、铬、金、锰、锡、铱、钌、铟或镧系金属中的一种。

优选的，所述金属材料为铜、钛合金或者不锈钢。

所述剪切研磨的压力为1-300Mpa，优选为100Mpa。

所述剪切研磨在超声的条件下进行，所述超声的频率为5-150KH_Z，优选为40KH_Z。

所述剪切研磨的时间优选为24h。

进一步地，步骤S02中，

所述干燥的条件为于120℃-150℃干燥9-12h，优选为于150℃干燥10h。

所述分筛为采用100-300目的筛网进行分筛，优选采用100目的筛网进行分筛。

进一步地，步骤S03中，

所述3D打印通过选择性激光熔化技术(SLM)进行打印，操作条件如下：所述激光的频率为20-900KHz，所述激光的功率为10-500W，所述激光的光斑直径为0.1-10mm，所述激光的扫描速度为0.1-10mm/s，所述激光的扫描间距为0.1-2mm。