一种双极板制备方法及相关装置与流程

本申请涉及电解槽，特别是涉及一种双极板制备方法及相关装置。

背景技术：

1、在相关技术中，一般采用传统工艺加工双极板与多孔板，比如双极板采用机械加工、化学蚀刻或冲压方式加工，多孔板采用粉末烧结加工而成。但是，相关技术中的双极板和多孔板的制作工艺复杂，增加制备成本。

技术实现思路

1、基于上述问题，本申请提供了一种双极板制备方法及相关装置，以解决传统工艺加工复杂所导致的制备成本高的问题。

2、本申请实施例公开了如下技术方案：

3、第一方面，本申请实施例提供一种双极板制备方法，所述方法包括：

4、在衬底上均匀铺设金属材料，所述衬底包括第一区域和第二区域；所述第一区域为用于形成双极板的区域；所述第二区域为用于形成多孔板的区域；

5、利用激光光束对第一区域和第二区域进行扫描，得到第一扫描层；

6、在所述第一扫描层上均匀铺设所述金属材料，利用所述激光光束对所述第一区域和所述第二区域进行扫描，得到第二扫描层；

7、按照所述第二扫描层的形成过程执行多次扫描操作，并在多次扫描操作后去除所述衬底，得到目标双极板。

8、可选地，所述利用激光光束对第一区域和第二区域进行扫描，得到第一扫描层，包括：

9、利用所述激光光束按照第一工艺条件对所述第一区域进行扫描，利用所述激光光束按照第二工艺条件对所述第二区域进行扫描，得到所述第一扫描层。

10、可选地，所述利用所述激光光束对所述第一区域和所述第二区域进行扫描，得到第二扫描层，包括：

11、利用所述激光光束按照第一工艺条件对所述第一区域进行扫描，利用所述激光光束按照第三工艺条件对所述第二区域进行扫描，得到所述第二扫描层；其中，所述第二工艺条件与所述第三工艺条件不同。

12、可选地，当执行第三次扫描操作，所述按照所述第二扫描层的形成过程执行多次扫描操作，包括：

13、利用所述激光光束按照第一工艺条件对所述第二区域进行扫描，利用所述激光光束按照所述第二工艺条件或第四工艺条件对所述第二区域进行扫描，得到第三次扫描操作对应的第三扫描层；其中，所述第四工艺条件与所述第二工艺条件不同，且所述第四工艺条件与所述第三工艺条件不同。

14、可选地，所述第三工艺条件为：激光功率为50～200w、扫描速度为700-3000mm/s、光斑尺寸为30～100μm、扫描间距为20～150μm。

15、可选地，所述第一工艺条件为：激光功率为150～350w、扫描速度为500-2000mm/s、光斑尺寸为30～100μm、扫描间距为20～80μm。

16、可选地，所述第二工艺条件为：激光功率为50～200w、扫描速度为700-3000mm/s、光斑尺寸为30～100μm、扫描间距为20～150μm。

17、可选地，所述在衬底上均匀铺设金属材料，包括：

18、在所述衬底上均匀铺设预设厚度的所述金属材料。

19、可选地，所述金属材料为钛粉；所述钛粉的粒度为10～100μm。

20、可选地，所述衬底设置于密闭空间；在扫描之前，还包括：向所述密闭空间内充入保护气体，所述保护气体的出气压力为1～6kpa。

21、可选地，当所述密闭空间内的氧含量小于或等于100ppm，且氮含量小于或等于100ppm时，执行扫描操作。

22、第二方面，本申请实施例提供一种双极板，所述双极板为多孔板和双极板一体化成型的双极板；其中，所述多孔板的孔隙呈规律分布。

23、第三方面，本申请实施例提供一种电解槽，包括：如第二方面所述的双极板。

24、相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：

25、本申请实施例提供的双极板制备方法，通过在衬底上均匀铺设金属材料，且衬底包括用于形成双极板的第一区域和用于形成多孔板的第二区域，利用激光光束对第一区域和第二区域进行扫描得到第一扫描层，然后在第一扫描层上铺设金属材料，利用激光光束依次对第一区域和第二区域进行扫描得到第二扫描层，进一步按照第二扫描层的形成过程执行多次扫描操作，并在多次扫描操作后去除衬底，得到目标双极板。其中，通过本申请实施例提供双极板制备方法，区别于相关技术中的传统工艺加工复杂，制备时间较长，本申请通过将多孔板和双极板一体化成型，降低加工复杂度，且缩短工期，降低制备成本。

技术特征：

1.一种双极板制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述利用激光光束对第一区域和第二区域进行扫描，得到第一扫描层，包括：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述利用所述激光光束对所述第一区域和所述第二区域进行扫描，得到第二扫描层，包括：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，当执行第三次扫描操作，所述按照所述第二扫描层的形成过程执行多次扫描操作，包括：

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第三工艺条件为：激光功率为50～200w、扫描速度为700-3000mm/s、光斑尺寸为30～100μm、扫描间距为20～150μm。

6.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一工艺条件为：激光功率为150～350w、扫描速度为500-2000mm/s、光斑尺寸为30～100μm、扫描间距为20～80μm。

7.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第二工艺条件为：激光功率为50～200w、扫描速度为700-3000mm/s、光斑尺寸为30～100μm、扫描间距为20～150μm。

8.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述在衬底上均匀铺设金属材料，包括：

9.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述金属材料为钛粉；所述钛粉的粒度为10～100μm。

10.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述衬底设置于封闭空间；在扫描之前，还包括：向所述封闭空间内充入保护气体，所述保护气体的出气压力为1～6kpa。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，当所述密闭空间内的氧含量小于或等于100ppm，且氮含量小于或等于100ppm时，执行扫描操作。

12.一种双极板，其特征在于，所述双极板为多孔板和双极板一体化成型的双极板；其中，所述多孔板的孔隙呈规律分布。

13.一种电解槽，其特征在于，包括：如权利要求12所述的双极板。

技术总结本申请公开了一种双极板制备方法及相关装置，该方法包括：在衬底上均匀铺设金属材料，且衬底包括用于形成双极板的第一区域和用于形成多孔板的第二区域，利用激光光束对第一区域和第二区域进行扫描得到第一扫描层，然后在第一扫描层上铺设金属材料，利用激光光束依次对第一区域和第二区域进行扫描得到第二扫描层，进一步按照第二扫描层的形成过程执行多次扫描操作，并在多次扫描操作后去除衬底，得到目标双极板。其中，通过本申请实施例提供双极板制备方法，区别于相关技术中的传统工艺加工复杂，制备时间较长，本申请通过将多孔板和双极板一体化成型，降低加工复杂度，且缩短工期，降低制备成本。技术研发人员：范芷萱,陈泽楷,魏广科受保护的技术使用者：阳光氢能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/22