[发明专利]燃料电池双极板上导电涂层的电化学沉积

说明书

技术领域

[0001]本发明主要涉及的领域包括用于燃料电池的双极板及其制造和使用的方法。

背景技术

[0002]迄今为止已知的用于燃料电池的双极板包括由多个平台以及至少一个沟道(channel)在双极板的表面内限定的至少一个反应气体流路。为了要减小扩散介质层与双极板之间的接触电阻，迄今为止采用金涂覆双极板的限定反应气体流路的表面。

发明内容

[0003]本发明的一个示例性实施方案包括方法，该方法包括提供双极板，该双极板包括由多个平台以及至少一个沟道在双极板的表面内限定的至少一个反应气体流路；在所述平台上的多个第一位置选择性地电镀导电涂层，并使得所述平台上的多个第二位置没有导电涂层，和使得所述沟道基本上没有导电涂层。在一个示例性的实施方案中，导电涂层可包括金。

[0004]结合下文中作出的详细描述，本发明的其它示例性实施方案将变得明显。应理解详细描述和特定的实例虽然公开的是本发明的示例性实施方案，但是其目的是仅仅示例性的而并非有意限定本发明的范围。

附图说明

[0005]结合详细描述和附图，将更完全理解本发明示例性实施方案，其中：

[0006]图1示出了用于根据本发明的一个示例性实施方案的方法中的电镀系统。

[0007]图2是用于根据一个示例性实施方案的方法中的具有多个通孔的海绵体(sponge)的平面图。

[0008]图2A是图2的2A部分的放大视图。

[0009]图3是根据本发明的一个实施方案的双极板的截面图，包括其上可选择性地电镀导电涂层的第一衬底和第二衬底。

[0010]图4示出了根据本发明一个实施方案，其上可选择性地电镀导电涂层的燃料电池双极板的替代实施方案。

[0011]图5是根据本发明一个示例性实施方案的燃料电池双极板的表面的放大部分平面图，所述双极板包括多个平台以及反应性气体流动沟道，并且其中导电涂层已经被选择性地电镀在所述平台的部分上，使得所述平台的部分未涂覆，并且沟道未涂覆。

[0012]图6示出了根据一个示例性实施方案，使用具有用于接触燃料电池双极板的平台的部分的多个凸起特征或凸出物的海绵体，电镀燃料电池双极板的平台的选定部分的替代方法。

具体实施方式

[0013]以下实施方案的描述本质上仅仅是示例性的(举例说明性的)而绝非有意限定发明、其应用或使用。

[0014]现在参照图1-2A，本发明的一个实施方案可包括方法，该方法包括提供电镀系统10，所述电镀系统10包括容器12，所述容器12可包括侧壁14、顶部16和底部18，侧壁14、顶部16和底部18中的每一个可以是绝缘材料例如聚合物材料。所述底部18可以是包括多个通孔21的聚合物片，最佳参见图2A。每一个所述的通孔21可以具有并且被设置成各种设计。在一个实施方案中，所述通孔可具有范围为1nm至100nm的截面区域，并可以被分隔开范围为1nm至100nm的中心至中心的距离。用于减慢电解液流过所述通孔21的材料例如但不限于海绵体20，可被提供在所述容器内覆盖底部18。正电极(阳极)22可被提供在所述容器内并连接至例如蓄电池(battery)28的电源。所述正电极22可由各种导电材料中的任何材料制成，例如是、但不限于低接触电阻材料。合适的低接触电阻材料或涂层可包括、但不限于可适合作所述正电极22的金、钯、铂、铱、钌、银以及它们的合金或混合物。电解液24可被提供在所述容器内，其对所述正电极22进行补充。充料管26可被提供并连接至所述容器12以从储器补充所述电解液。

[0015]用于燃料电池双极板的至少第一衬底30可被设置在所述底部18下面并连接至电源(蓄电池)28。所述第一衬底30包括具有由多个平台32和沟道34限定在其中的燃料电池反应气体流场的第一面31。所述第一衬底30还可包括第二相对面33，所述第二相对面33可包括限定在其中的冷却剂流体沟道40的多个部分。当所述第一衬底30和所述正极22连接至所述蓄电池28时，电子从所述第一衬底30流向所述正极22并因此来自正极的材料进入电解液并经过所述底部18中的所述多个通孔36以选择性地电镀在所述第一衬底的平台32的部分上，留下所述平台的部分未覆盖。