燃料电池电极板材料工艺发展趋势

作     者：唐普洪 张晓飞 张嘉波 杨文斌 TANG Puhong;ZHANG Xiaofei;ZHANG Jiabo;YANG Wenbin

作者机构：嘉兴职业技术学院智能制造学院浙江嘉兴314036 

基　　金：浙江省教育厅科技项目(2018C01053) 嘉兴市公益性研究计划(2022AY10019,2021AY10081,2022AY10010) 嘉兴职业技术学院访问工程师项目(20239319) 

出 版 物：《精密成形工程》 (Journal of Netshape Forming Engineering)

年 卷 期：2024年第16卷第2期

页      码：165-173页

摘      要：电极板是燃料电池的关键核心部件,起到分隔气体、提供反应界面、传导电流的作用。根据燃料电池应用工况的不同,电极板的材料选择与制造工艺路线也有所不同。材料工艺是决定燃料电池设计、质量、成本的核心要素。着重论述了金属、石墨、树脂作为电极材料的工艺路线。针对金属电极板材料,论述了车载、航空航天2种工况下不锈钢、钛材的成形设计准则、工艺路线、产品性能,并分析比较了不同成形方法中设备、模具工装和工艺路线的适用性。针对石墨电极材料,对比了硬石墨一次模压成形和柔性板石墨模压成形2种工艺,并根据各自的基材状态选择了合适的工艺路线,同时根据工艺路线的特点分析了产品的优缺点。在复合材料中主要选择了金属、石墨、树脂3种材料,根据制备原理,复合材料双极板有结构复合电极、材料复合电极和工艺复合电极3个研究方向。在结构复合电极方面,主要论述了石墨与金属复合的设计思路和结构特点;在材料复合电极方面,主要论述了热固性树脂和热塑性树脂与石墨复合的工艺路线和产品特点;在工艺复合电极方面,主要论述了微型燃料电池极板的制造理念和方法,并借鉴了微机械加工工艺路线,设计制造了复合工艺极板。最后展望了燃料电池电极板的箔材研发方向、级进模工艺复合生产发展方向和石墨极板设计策略及制备工艺发展方向,以及PPS聚苯硫醚、聚苯胺基PANI的导电阳极材料在微电极板中的应用。

主 题 词：燃料电池 双极板 制备工艺 不锈钢 石墨 树脂 

学科分类：08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-6457.2024.02.020

馆 藏 号：203126001...