專利名稱：一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及燃料電池技術領域，尤其涉及燃料電池雙極板制造技術。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，金屬雙極板的表面都經過表面改性處理，來滿足雙極板對導
電性、耐蝕性和憎水性的要求。專利號為200710157448. 4的專利技術涉及一種憎水的燃料電池金屬雙極板的制造方法，該技術將含有憎水涂層材料的溶液涂敷于改性雙極板的表面，然后燒結固化，獲得憎水的雙極板。其不足在于在整個改性層表面涂敷憎水材料會影響雙極板的導電性，從而增加電池的內阻，降低電池性能。而且，金屬表面的改性層功能無法完全發(fā)揮。專利號為200510119646. 2的專利技術涉及一種質子交換膜燃料電池用表面改性不銹鋼雙極板的制備方法采用熱處理和表面涂敷銀鹽技術，在不銹鋼表面形成碳化鉻和銀等導電耐蝕顆粒構成的導電網絡，再采用鈍化技術把導電網絡間不用作導電的部分鈍化，以提高耐腐蝕能力。該雙極板的導電性較不銹鋼有顯著提高，其不足是由于存在部分導電性較差的碳化鉻和部分不導電區(qū)域，因此其總體導電性無法與純銀鍍層相比。此外，鈍化過程也可能對導電網絡產生消極影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法，在金屬雙極板表面獲得具有一定憎水性的鍍銀層。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為 一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法，包括在雙極板金屬基體上鍍銀和對鍍銀層后處理，其特征在于所述鍍銀層后處理包括:a)將鍍銀的金屬雙極板置于真空室內，將真空室內抽真空，b)在真空條件下將金屬雙極板鍍銀層表面浸漬到聚四氟乙烯(PTFE)乳液與納米級銀粉組成的混合液中；c)將浸漬過聚四氟乙烯(PTFE)乳液與納米級銀粉組成的混合液的金屬雙極板于真空烘箱或帶有惰性氣體保護的烘箱內加熱焙燒，使PTFE和納米級銀粉熔融并重結晶，使PTFE乳液中的水分和添加劑揮發(fā)，獲得無缺陷的金屬雙極板銀鍍層。
本發(fā)明所述一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法，其特征在于所述聚四氟乙烯(PTFE)乳液與納米級銀粉組成的混合液中聚四氟乙烯(PTFE)乳液與納米級銀粉的質量比為1:10 1:1。
本發(fā)明所述一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法，其特征在于所述納米級銀粉末的粒徑在2納米 20納米之間。
本發(fā)明所述一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法，其特征在于所述金屬雙極板所在的真空室，其抽真空的真空度為10—2Pa 10—4Pa。
本發(fā)明所述一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法，其特征在于所述金屬雙極板的鍍銀層表面浸漬聚四氟乙烯(PTFE)乳液與納米級銀粉組成的混合液的時間為1-10分鐘。
本發(fā)明所述一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法，其特征在于所述金屬雙極板的銀鍍層表面浸漬PTFE乳液與納米級銀粉的混合物后的加熱焙燒溫度為340 380。C，時間為5 120分鐘。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點
1. 通過對鍍層浸滲納米顆粒懸浮液，鍍層的氣孔率降低，尤其是貫通氣孔的減少，大大降低了針孔腐蝕，延長雙極板的使用壽命；
2. 填孔部分具有憎水性，進一步降低了該處在電池環(huán)境下的腐蝕概率；
3. 整個雙極板制備工藝簡單，成本低廉，具有極好的導電能力和很強的耐腐蝕性能，具有極大的批量生產應用潛力。
具體實施例方式
稱取5g聚四氟乙烯(PTFE)乳液和50g顆粒度為10納米銀顆粒，將兩者放入容器中，用玻璃棒將其混合均勻，然后超聲波中震蕩30分鐘，使納米銀顆粒充分分散，然后靜置于工作臺上，保持10分鐘，有利于一些大的顆粒和部分未被打散的團聚銀顆粒沉淀底層；同時，將不銹鋼雙極板放入真空室中進行抽取真空，達到10—2Pa后，在真空條件下將配置好的聚四氟乙烯(PTFE)乳液和納米銀顆粒懸浮液浸滲于鍍層，浸滲5分鐘之后取出，將不銹鋼雙極板放入氬氣保護爐中，緩慢升溫至35(TC，保溫l h，使PTFE和納米級銀粉熔融并重結晶，而PTFE乳液中的水分和添加劑揮發(fā)掉。制得本發(fā)明方法的雙極板。
權利要求
1.一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法，包括在雙極板金屬基體上鍍銀和對鍍銀層后處理，其特征在于所述鍍銀層后處理包括a)將鍍銀的金屬雙極板置于真空室內，將真空室內抽真空，b)在真空條件下將金屬雙極板鍍銀層表面浸漬到聚四氟乙烯(PTFE)乳液與納米級銀粉組成的混合液中；c)將浸漬過聚四氟乙烯(PTFE)乳液與納米級銀粉組成的混合液的金屬雙極板于真空烘箱或帶有惰性氣體保護的烘箱內加熱焙燒，使PTFE和納米級銀粉熔融并重結晶，使PTFE乳液中的水分和添加劑揮發(fā)，獲得無缺陷的金屬雙極板銀鍍層。
2. 根據權利要求1所述一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法，其特征在于所述聚四氟乙烯(PTFE)乳液與納米級銀粉組成的混合液中聚四氟乙烯(PTFE)乳液與納米級銀粉的質量比為1:10 1:1。
3. 根據權利要求1所述一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法，其特征在于所述納米級銀粉末的粒徑在2納米 20納米之間。
4. 根據權利要求1所述一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法，其特征在于所述金屬雙極板所在的真空室，其抽真空的真空度為10—2Pa 10—4Pa。
5. 根據權利要求1所述一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法，其特征在于所述金屬雙極板的鍍銀層表面浸漬聚四氟乙烯(PTFE)乳液與納米級銀粉組成的混合液的時間為1-IO分鐘。
6. 根據權利要求1所述一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法，其特征在于所述金屬雙極板的銀鍍層表面浸漬PTFE乳液與納米級銀粉的混合物后的加熱焙燒溫度為340 380°C,時間為5 120分鐘。
全文摘要
一種金屬雙極板的鍍銀層后處理方法，鍍銀層后處理包括在真空條件下將金屬雙極板鍍銀層表面浸漬聚四氟乙烯(PTFE)乳液與納米級銀粉組成的混合液中；將浸漬過聚四氟乙烯(PTFE)乳液與納米級銀粉組成的混合液的金屬雙極板于真空烘箱或帶有惰性氣體保護的烘箱內加熱，使PTFE和納米級銀粉熔融并重結晶，使PTFE乳液中的水分和添加劑揮發(fā)，獲得無缺陷的金屬雙極板銀鍍層。本發(fā)明的優(yōu)點是鍍層的氣孔率降低，尤其是貫通氣孔的減少，大大降低了針孔腐蝕，延長雙極板的使用壽命；填孔部分具有憎水性，進一步降低了該處在電池環(huán)境下的腐蝕概率；制備工藝簡單，成本低廉，具有極大的批量生產應用潛力。
文檔編號H01M4/88GK101651213SQ20091018730
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月8日 優(yōu)先權日2009年9月8日
發(fā)明者佳 馮, 露 呂, 孫佰文, 孟祥偉, 磊 宗, 談一波 申請人:江蘇新源動力有限公司