Vrste i metode pripreme površinskih premaza na metalnim bipolarnim pločama

Radna okolina vodikove gorive ćelije je kisela, tako da bipolarna ploča kao nosivi kostur mora imati dobru otpornost na koroziju. Potrebno je spriječiti pasiviziranje bipolarne ploče u uvjetima bogatim kisikom i uzrokovati povećanje kontaktnog otpora, te spriječiti koroziju srednjih metala u radnom okruženju.

Obično se, kako bi se riješio problem korozije komponenti baterije, površina metalnih bipolarnih ploča oblaže premazima otpornim na koroziju. Vrste uključuju: prevlake od metala i legura, prevlake od spojeva metala, prevlake od metalnog karbida, prevlake od metalnog nitrida i nemetalne prevlake. Slojevi, itd., neki premazi ne samo da mogu poboljšati antikorozivnu izvedbu površine, već također mogu osigurati vodljivost i druga svojstva površine.

Površina baterijskih bipolarnih ploča od nehrđajućeg čelika ili Ti legure obično je galvanizirana slojem Ni-WP ili Ni-Cu-P legure. Također se može galvanizirati s gustim Ni-Cu slojem. Njegova toplinska stabilnost, vodljivost i otpornost na koroziju bolji su od TiN prevlake. . Pri korištenju postupka galvanizacije potrebno je prethodno nanošenje ili obrada udarnim nanošenjem kako bi se dobio antikorozivni premaz koji je čvrsto spojen s podlogom od nehrđajućeg čelika i legure titana.

Površina bipolarne ploče od nehrđajućeg čelika 316L može se premazati TiN, CrN i TiCrN prevlakama pomoću magnetronskog raspršivanja kako bi se poboljšala njena otpornost na koroziju uz zadržavanje niske kontaktne otpornosti površine i dobre vodljivosti.

To je također dobra metoda za galvaniziranje tamnog nikla ili neelektričko nanošenje nikl-fosforne legure na bočnu površinu anode metalne bipolarne ploče. Potrebno je odabrati postupak bezelektričnog poniklavanja s niskim stresom i postupak bezelektričkog poniklavanja s visokim udjelom fosfora. Dobiveni sloj poniklanja ima snagu lijepljenja, otpornost na koroziju i električnu vodljivost su dobri.

Parametri postupka poniklanja također se mogu prilagoditi kako bi se proizveo određeni stupanj hidrofobnosti na površini sloja poniklanja. Na taj način baterija se neće lako smočiti otopinom elektrolita tijekom rada, čime se izbjegava gubitak otopine elektrolita u bateriji.

Fleksibilni "mokri" dizajn metalnih bipolarnih ploča može uzrokovati ugljičnu koroziju bipolarnih ploča od nehrđajućeg čelika. Stoga je vrlo potrebno izvršiti "aluminizirajući" zaštitni tretman na okviru takvih bipolarnih ploča od nehrđajućeg čelika. .

Za metalne bipolarne ploče od legure titana, plazma nitriranje i druge tehnologije mogu se koristiti za modifikaciju površine kako bi se poboljšala njihova otpornost na koroziju. Prije i nakon nitriranja provodi se potreban tretman poliranja. Svrha je poboljšati otpornost nitriranog sloja na koroziju čineći površinu glatkom i svijetlom.