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Bipolarplatte für elektrochemische Zellen sowie ein Herstellungsverfahren

Bipolar plate for fuel cells, and production method
 
: Giorgio, Maurizio; Roch, Teja; Stucky, Thomas; Topalski, Slavcho; Zwick, Axel

:
Frontpage ()

DE 102017202679 A1: 20170220
German
Patent, Electronic Publication
Fraunhofer IWS ()

Abstract
Die erfindungsgemäße Bipolarplatte für elektrochemische Zellen, insbesondere für Proton-Exchange-Membrane- (PEM) Brennstoffzellen, ist mit einem metallischen Substrat gebildet und an der Oberfläche mit einer den elektrischen Kontaktwiderstand verringernden kohlenstoffbasierten Schicht, einem Schichtsystem oder einer Grenzschicht, die aus einer oberflächennahen hauptsächlich sp2-gebundenen kohlenstoffbasierten Schicht mit einem Kohlenstoffanteil im Bereich 50 % bis 100 % gebildet ist, die auf einer gegenüber dem Ausgangsmaterial modifizierten metallischen Oberfläche eines Substrats aufgebracht ist, gebildet. Es kann auch ein Oberflächenbereich des Substrats als Randschicht, die mit Nitrid und/oder Kohlenstoff durch Nitrieren und/oder Carburieren gebildet ist, vorhanden sein. Das metallische Substrat kann an der Oberfläche, die mit einem gasdurchlässigen Element innerhalb der elektrochemischen Zelle in berührendem Kontakt steht, eine Strukturierung, die mit Erhebungen und/oder Vertiefungen in der jeweiligen Oberfläche gebildet ist, aufweisen oder eine gegenüber einer plan gewalzten Oberfläche um mindestens 10% erhöhte Rauheit und/oder spezifische Oberfläche aufweisen.

 

The bipolar plate according to the invention for electrochemical cells, in particular for proton-exchange membrane (PEM) fuel cells, is made with a metal substrate, and the surface is made of a carbon-based layer, which reduces the electric contact resistance, and a layer system or a boundary layer which is made of a mainly sp2-bound carbon-based layer with a carbon content ranging from 50% to 100% near the surface, said layer being applied onto a metal substrate surface which is modified compared to the starting material. A surface region of the substrate can also be provided as an edge layer which is made with nitride and/or carbon by a nitriding and/or carbonizing process. The surface of the metal substrate, said surface being in contact with a gas-permeable element within the electrochemical cell, can have a structuring which is made with elevations and/or depressions in the respective surface.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-530919.html