[发明专利]一种燃料电池钛双极板及制备方法

权利要求书

1.一种燃料电池钛双极板，包括钛基壳体(1)及反应流场(2)，其特征在于：

所述钛基壳体(1)的两端分别设置有阳极反应物进口(3)及阳极反应物出口(4)，所述阳极反应物进口(3)及所述阳极反应物出口(4)的侧边均设置有散热板(5)；

所述钛基壳体(1)的背面设置有若干散热凹槽(6)，且所述钛基壳体(1)的四个边角处设置有定位孔(7)。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池钛双极板，其特征在于，所述反应流场(2)包括若干反应流道(201)，若干所述反应流道(201)之间首尾相连，且所述反应流道(201)的中部设置有波浪线流道(202)；

所述反应流道(201)与所述阳极反应物进口(3)之间设置有第一防回流道(8)，所述反应流道(201)与所述阳极反应物出口(4)之间设置有第二防回流道(9)，且所述第一防回流道(8)与所述第二防回流道(9)结构相同且方向相反。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池钛双极板，其特征在于，所述第一防回流道(8)包括与所述反应流道(201)相连接的固定块(801)，所述固定块(801)的一端设置有进料口(802)，所述固定块(801)的另一端设置有出料口(803)，所述固定块(801)的内部设置有防回流结构(804)，且所述防回流结构(804)的两端分别与所述进料口(802)及所述出料口(803)连接；

其中，所述防回流结构(804)包括若干通道组，且相邻的所述通道组之间为中心对称结构，所述通道组由第一通道(8041)和第二通道(8042)组成，所述第一通道(8041)的一端与所述第二通道(8042)的一端连接，且所述第一通道(8041)的一端与所述进料口(802)连接，所述第一通道(8041)的另一端与所述第二通道(8042)的另一端连接。

所述第一通道(8041)包括收缩段(80411)和扩张段(80412)，且所述收缩段(80411)的一端与所述进料口(802)的一端连接，所述收缩段(80411)的另一端与所述扩张段(80412)的一端连接。

所述第二通道(8042)包括弧形段(80421)和倾斜段(80422)，所述弧形段(80421)的一端与所述收缩段(80411)的一端连接，所述弧形段(80421)的另一端与所述倾斜段(80422)的一端连接，所述倾斜段(80422)的另一端与所述扩张段(80412)的另一端连接。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池钛双极板，其特征在于，所述钛基壳体(1)由Ti-6A1-4V为基体，SIC纤维为增强体的复合材料，且所述钛基壳体(1)的表面溅射有碳基涂层，所述碳基涂层为无定型碳，所述无定型碳由类石墨和类金刚石碳杂化而成，所述碳基涂层内还掺杂有钛、锆及钨元素。

5.根据权利要求4所述的一种燃料电池钛双极板，其特征在于，所述碳基涂层内还包含耐磨添加剂、疏水添加剂及耐腐蚀添加剂；

其中，所述耐磨添加剂包括SEBS粉末、低压聚乙烯粉末、高压聚乙烯粉末、橡胶粉末中的至少一种；

所述疏水添加剂包括纳米二氧化硅、甲基硅酸钾、甲基硅酸钠中的至少一种；

所述耐腐蚀添加剂包括聚碳酸酯、合成树脂粉、高氯化聚乙烯、高氯化聚乙烯树脂中的至少一种。

6.一种燃料电池钛双极板及制备方法，其特征在于，用于权利要求5所述的燃料电池钛双极板的制备，该制备方法包括以下步骤：

S1、对钛基壳体(1)中的Ti-6A1-4V及SIC纤维进行表面处理；

S2、将表面处理之后的SIC纤维逐根用金属丝交叉编织，且将Ti-6A1-4V钛合金箔和编织好的SIC纤维逐层叠放，并通过热压复合工艺完成钛基壳体(1)的制作；

S3、利用近场非平衡磁控溅射技术将碳基涂层附着在钛基壳体(1)上，且溅射电压控制在90-120V；

S4、按照尺寸要求完成双极板的制作。