双极板(Bipolar plate,以下简称BPP)是燃料电池的一种核心零部件,主要作用为支撑MEA、提供氢气、氧气和冷却液流体通道并分隔氢气和氧气、收集电子、传导热量。目前常见的BPP材料有石墨、复合材料和金属。
• 石墨是热和电的良导体,耐腐蚀,密度较低。人造石墨机加工制造BPP设计灵活、迭代周期短,但柔韧性差。柔性石墨基材可以模压成型、柔韧性好,但金属和非金属杂原子杂质含量高,需要提纯。
• 高分子复合物的密度小,通过不同的加工工艺能被浇铸成复杂形状。但树脂类材料导电性能较差,用于BPP制造需要添加导电物质,可以选用石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯等。
• 金属材料具有机械强度高、体相电导和热导优良,容易制成薄板并冲压加工成型的特点,但是其大规模应用还需要实现大面积流场冲压制作高精度流道、材料表面能在燃料电池操作条件下具有高耐腐蚀能力和低界面接触电阻。
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