[发明专利]改进传导性的燃料电池集流板及其制备方法

权利要求书

1、制备用于燃料电池的集流板的方法，所述方法包括如下步骤：

提供集流板形状的传导性材料-粘合剂组合物，集流板在至少一个表面上具有台阶区，所述组合物具有粘合剂浓度朝所述台阶区增加的梯度；和

从至少一个所述台阶区中除去所述组合物层，从而提供粘合剂浓度降低的新台阶区。

2、按照权利要求1的方法，其中提供集流板形状的所述组合物的步骤，包括：

将组合物注模到型腔中；

将组合物形成集流板形状；和

取出集流板形状组合物。

3、按照权利要求2的方法，其中粘合剂是热塑性塑料。

4、按照权利要求3的方法，其中热塑性塑料是液晶聚合物。

5、按照权利要求1的方法，其中所去除的层在0.001-0.5cm厚之间。

6、按照权利要求5的方法，其中所去除的层在0.015-0.06cm厚之间。

7、按照权利要求1的方法，其中利用机加工、喷砂和表面研磨中的一种，完成去除步骤。

8、按照权利要求1的方法，其中层去除之前的台阶区确定了初始台阶区，层去除之后暴露的台阶区确定了后处理台阶区，其中当接触初始台阶区时测量的子单元电阻比接触后处理台阶区时测量的子单元电阻大至少38％。

9、按照权利要求1的方法，其中层去除之前的台阶区确定了初始台阶区，层去除之后暴露的台阶区确定了后处理台阶区，其中接触后处理台阶区时测量的子单元电阻小于25mOhm-cm2。

10、按照权利要求1的方法，其中所述去除层具有一厚度，所述厚度是在层去除之前的台阶区上测量的集流板厚度的0.09-0.50。

11、按照权利要求1的方法，其中所述至少一个表面提供从所述台阶区凹进该集流板的通道。

12、按照权利要求1的方法，其中在所述板的每个相对表面上去除层。

13、按照权利要求1的方法，其中传导性材料是碳。

14、按照权利要求13的方法，其中传导性材料是石墨。

15、按照权利要求13的方法，其中传导性材料是粉末。

16、按照权利要求13的方法，其中传导性材料包括纤维。

17、一种制备燃料电池集流板，包括如下工艺步骤：

提供集流板形状的传导性材料-粘合剂组合物，集流板具有间距为板厚度的相对平面，所述组合物具有粘合剂浓度朝所述平面增加的梯度；和

从至少一个所述平面中除去所述组合物层，从而提供粘合剂浓度降低的新平面。

18、燃料电池集流板，包括：

集流板形状的传导性材料-粘合剂组合物，该集流板具有间距为板厚度的相对平面，所述组合物具有粘合剂浓度朝所述平面增加的梯度；所述平面的至少一个具有通道和在所述通道之外的台阶区，至少所述通道具有通道基底表面，所述组合物在所述通道基底表面比在所述台阶区具有更高的粘合剂浓度。

19、燃料电池系统，包括：

具有一组通道的一对集流板，该通道用于来自经集流板形成的入口的反应物流动；

第一和第二气体扩散层，位于所述集流板之间；和

膜电极组件(MEA)，包括夹在两个电极层之间的膜，所述MEA位于所述气体扩散层之间；

每个所述集流板由传导性材料-粘合剂组合物制成，该组合物具有间距为板厚度的相对平面，所述组合物具有粘合剂浓度朝所述平面增加的梯度；所述通道限定在所述平面内，所述平面在所述通道之外具有台阶区，所述通道具有通道基表面，所述组合物在所述通道基底表面比在所述台阶区具有更高的粘合剂浓度。