[00355705]模压薄型燃料电池金属双极板制备技术

该项目属于新能源领域，开发质子交换膜燃料电池核心部件之一的薄金属双极板。主要研究内容包括(1)满足车用燃料电池要求的高体积重量比功率、抗冲击不锈钢薄金属双极板的结构设计、模拟和优化；(2)减小和消除残余应力的模压模具设计优化和模压工艺参数确立；(3)得到的阳极单极板和阴极单极极板表面抗腐蚀导电处理技术的开发；(4)把两片单极板连接在一起构成双极板，保证多流体密封、高度导电、以及具有良好平行度的连接技术；(5)双极板的理化指标在线和离线检测；(5)双极板组装成燃料电池堆的组装力优化、性能测试和寿命考核；(6)双极板性能测试标准的建立。其主要特点是(1)设计了一种两层板叠加技术代替国际上的三层板结构，大幅度降低了双极板的厚度和体积，在厚度仅为1.2mm的两层薄板上实现两种气体和一种液体三股流体的相互密封和独立均分配与供给；(2)采用物理气相沉积复合镀技术，在双极板表面建立了耐腐蚀和导电涂层，其腐蚀电流为0.1μA/cm<'2>，接触电阻小于20mΩcm<'2>，满足国家863计划课题合同指标和美国能源部标准；(3)采用自主研发的抗高低温粘结剂粘结单极板构成双极板，不产生热应力，使双极板具有良好的平整度和平行度，且在-20-80度燃料电池工作环境下可以保证密封；(4)由于整体优化创新，燃料电池堆的体积和重量比功率比传统的石墨双极板提高了三分之一。开发的双极板组装了多个10-15kW电池堆，并组成了50kW和100kW的燃料电池模块和发电系统，在2008北京奥运会和2010上海世博会上装成燃料电池城市客车和轿车示范运行，为企业取得了一定的经济效益；同时在国内外展示了新能源汽车的风采，向全社会宣传了节能环保理念，取得了良好的社会效益。伴随着燃料电池技术的逐渐推向市场，该项目的成果将随燃料电池技术的应用得到进一步推广。