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用于生产构件的方法以及根据其生产的构件

阅读:801发布:2020-05-11

专利汇可以提供用于生产构件的方法以及根据其生产的构件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于生产构件的方法,特别是生产用于 能量 系统如 燃料 电池 或 电解 装置的构件的方法,方法具有以下步骤:a)提供由金属片材制成的第一卷材,金属片材具有小于500μm的金属片材材料厚度;b)通过沿进给方向输送第一卷材的第一末端来从第一卷材展开金属片材;c)将第一卷材的第一末端和随后的金属片材区域输送通过至少一个涂覆设施,在涂覆设施中将金属片材在至少一侧上通过物理和/或 化学气相沉积 法进行涂覆;d)在已涂覆的金属片材上执行至少一个改型过程;e)在将已涂覆的金属片材分离的情况下形成多个构件;f)将剩余已涂覆的金属片材卷绕成第二卷材,其中,进行金属片材从第一卷材向第二卷材的连续输送。本发明还涉及双极板以及 燃料电池 和电解装置。,下面是用于生产构件的方法以及根据其生产的构件专利的具体信息内容。

1.用于生产构件(1a、1b、1c)的方法,特别是生产用于能量系统如燃料电池电解装置的构件的方法,所述方法具有以下步骤:
a)提供由金属片材(2)制成的第一卷材(20),所述金属片材具有小于500μm的金属片材(2)材料厚度;
b)通过沿进给方向输送所述第一卷材(20)的第一末端来从所述第一卷材(20)展开金属片材(2);
c)将所述第一卷材(20)的第一末端和随后的金属片材区域输送通过至少一个涂覆设施(200a、200b),在所述涂覆设施中将金属片材(2)在至少一侧上通过物理和/或化学气相沉积法进行涂覆;
d)在已涂覆的金属片材(2')上执行至少一个改型过程;
e)在将已涂覆的金属片材(2')分离的情况下形成多个构件(1a、1b、1c);
f)将剩余已涂覆的金属片材(2”)卷绕成第二卷材(20'),
其中,进行金属片材(2)从第一卷材(20)向第二卷材(20')的连续输送。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述至少一个改型过程包括深冲和/或挤压和/或液压成形。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中,借助于所述至少一个涂覆设施(200a、200b),将包括背离金属片材(2)的覆盖层(3a)的层体系(3)施加到金属片材(2)上,其中,所述覆盖层(3a)由均质或非均质的金属固溶体形成,所述金属固溶体要么以至少99原子%的浓度含有来自贵金属组的铱形式的第一化学元素,要么含有来自贵金属组的铱形式的第一化学元素和来自贵金属组的钌形式的第二化学元素,其中,第一化学元素和第二化学元素总体而言以至少99原子%的浓度存在,此外还含有选自包括氮、、氟的组的至少一种非金属化学元素,其中,还可选地存在仅痕量的和/或氢。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述层体系(3)构造得进一步包括基础层体系(4),其中,所述基础层体系(4)具有至少一个基础层(4a、4b),所述基础层包含选自、铌、铪、锆、钽的组中的至少一种化学元素。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述基础层体系(4)构造为包括金属合金层形式的第一基础层(4a),所述第一基础层包含化学元素钛和铌,并且所述基础层体系(4)构造为还包括第二基础层(4b),所述第二基础层包含选自钛、铌、铪、锆、钽的组中的至少一种化学元素并且还包含选自氮、碳、、氟的组中的至少一种非金属元素。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述第二基础层(4b)布置在第一基础层(4a)和覆盖层(3a)之间。
7.双极板(10),所述双极板包括根据权利要求1至6中任意一项生产的至少一个构件(1a、1b、1c)。
8.根据权利要求7所述的双极板(10),其中,所述双极板包括通过接合彼此连接的两个构件(1a、1b)。
9.燃料电池、特别是聚合物电解质燃料电池,所述燃料电池包括至少一个根据权利要求7或权利要求8所述的双极板(10)。
10.电解装置,所述电解装置包括至少一个根据权利要求7或权利要求8所述的双极板(10)。

说明书全文

用于生产构件的方法以及根据其生产的构件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于生产构件的方法,尤其是生产用于能量系统如燃料电池电解装置的构件的方法。本发明还涉及根据该方法生产的构件。本发明还涉及双极板和具有这种双极板的燃料电池或电解装置。

背景技术

[0002] 已知电化学系统,例如燃料电池,特别是聚合物电解质燃料电池,和用于这种燃料电池和电解装置的导电性集电板,以及原电池和电解装置中的集电体
[0003] 一个这样的例子是燃料电池、特别是半电池中的双极板或单极板。双极板或单极板构造为含有作为主要成分的碳板(例如石墨板)的形式。这些板往往倾向于脆性并且相对较厚,使得它们显著降低燃料电池的功率容积。另一个缺点是它们缺乏物理(例如热机械)和/或化学和/或电稳定性
[0004] 还已知由金属(特别是奥氏体)不锈生产燃料电池的集电板。为此参见例如DE 10 2010 026 330 A1。这些板的优点在于板的可实现的较小厚度。这是所追求的,从而可以将燃料电池的结构空间和重量都保持得尽可能低。然而,这种板的生产是复杂的,因为它们必须设置有导流路径并且通常还必须设置有防止腐蚀的表面涂层。因此,关于生产成本,这种双极板的生产工艺目前还不够有效。
[0005] DE 10 2009 056 728 A1公开了通过金属片材坯件的改型来生产金属片材构件。作为缺点描述了在改型步骤之前施加的涂层可被随后的改型损坏。
[0006] DE 10 2010 056 016 A1公开了一种用于生产双极板的装置,其中在金属基材带的处理中采用卷对卷的方法。在此过程中并行处理两个金属基材带,以构造出阳极板和阴极板,然后将它们通过激光焊接接合到双极板上。对于所描述的在线方法,提到了执行改型过程、分离过程、矫直过程、涂覆过程、清洁过程、折叠过程、加热过程、冷却过程和/或其他过程,其对于每个金属基材带在时间上并行地实施。
[0007] DE 100 58 337 A1公开了一种用作双极板的片材产品,其在至少一侧上具有金属氧化物制成的涂层。该板具有通过改型产生的压印部,其中该涂层可在改型过程之前或之后施加到片材上。

发明内容

[0008] 因此,本发明的目的是提供一种更有效的用于生产构件的方法,构件特别是生产用于能量系统如燃料电池或电解装置的构件的方法。
[0009] 根据本发明,该目的通过一种用于生产构件的方法,特别是生产用于能量系统如燃料电池或电解装置的构件的方实现,该方法具有以下步骤:
[0010] a)提供由金属片材制成的第一卷材,金属片材具有小于500μm的金属片材材料厚度;
[0011] b)通过沿进给方向输送第一卷材的第一末端来从第一卷材展开金属片材;
[0012] c)将第一卷材的第一末端和随后的金属片材区域输送通过至少一个涂覆设施,在该涂覆设施中将金属片材在至少一侧上通过物理和/或化学气相沉积法进行涂覆;
[0013] d)在已涂覆的金属片材上执行至少一个改型过程;
[0014] e)通过已涂覆的金属片材的分离形成多个构件;
[0015] f)将剩余已涂覆的金属片材卷绕成第二卷材,其中,进行金属片材从第一卷材向第二卷材的连续输送。
[0016] 根据本发明,金属片材以卷对卷方法被涂覆。此后才进行已涂覆的金属片材的改型以及由已涂覆的金属片材形成的构件的分割。该方法简化了涂覆期间金属片材的操作,并且使得能够快速且自动化地操作已涂覆的金属片材。已涂覆的金属带的在分离构件之后剩余的接片被卷绕成第二卷材。出人意料的是,金属片材上的涂层没有或仅轻微地被随后的改型和分离过程损害,因此电性能适合于将这些构件使用在能量系统中。
[0017] 如果金属片材制成的第一卷材接近其末端,其中金属片材的与第一末端相对的第二末端从卷轴脱离,则金属片材的该第二末端优选与新的金属片材第一卷材的第一末端连接,例如通过焊接连接。因此可以自动化地并且连续地“在线”卷对卷运行生产过程。
[0018] 在该方法的优选设计方案中,使用具有在100至200μm范围内的材料厚度的金属片材。金属片材优选是钢或不锈钢,特别是奥氏体不锈钢。备选地,可以使用由或钛合金制成的金属片材。
[0019] 至少一种改型过程尤其包括深冲和/或挤压和/或液压成形。但是其它改型过程,如DIN 8582中定义的,以及金属片材的切断,也可以在已涂覆的金属片材上进行。
[0020] 通常针对双极板设置的气体分配结构的形成优选地通过改型和/或剪切来进行。
[0021] 构件从已涂覆和改型的金属片材上的分离特别是通过剪切、优选通过冲压进行。
[0022] 借助于至少一个涂覆设施,特别是将包括背离金属片材的覆盖层的层体系施加到金属片材上,其中该覆盖层由均质或非均质的金属固溶体形成,该金属固溶体要么以至少99原子%的浓度含有选自贵金属组的铱形式的第一化学元素,要么含有选自贵金属组的铱形式的第一化学元素和选自贵金属组的钌形式的第二化学元素,其中第一化学元素和第二化学元素总体而言以至少99原子%的浓度存在,此外还含有选自包括氮、碳、氟的组的至少一种非金属化学元素,其中还可选地存在仅痕量的氧和/或氢。
[0023] 该覆盖层特别适合于根据本发明的方法,并且具有足够的延展性,使得它不受在施加到金属片材上之后进行的改型过程的损害或仅轻微地受损害。这样的覆盖层构造为即使在改型和分离过程之后也还具有足够的导电性和电催化活性以及耐腐蚀性
[0024] 均质的金属溶体(1型)应理解为非金属化学元素溶解在金属网格中,使得主体金属或主体金属合金的晶格类型基本上不改变。
[0025] 非均质金属溶体应理解为除了含金属的相以外,还有其中一种非金属化学元素在混合相中以元素形式存在。例如,根据相图的表现而定地,除α相(类型1)外,还可以存在元素碳。取决于沉积条件而定地,根据本发明的层在热学意义上可以是亚稳的或稳定的。
[0026] 已经表明,在含碳的覆盖层的情况下,即通过使用类金属或非金属化学元素碳,覆盖层的电导率高于金的情况下,并且同时其在酸性溶液中的氧化稳定性显著位于标准氢电极的2000mV的电压之上。根据实施方案而定地,测的的比电阻类似于金(在标准条件下,即在140N/cm2的压力下)。金的比电阻在室温(T=20℃)下约为10mΩcm-2。
[0027] 另一个重要的优点是,铱不在值E=2.04–0.059lg pH--0.0295lg(IrO4)2-以上的电压下氧化并进入溶体中。因此,低价铱在固溶体中的稳定化程度使其不再发生原本通常在1mol/l(1N浓)硫酸(H2SO4)中在约1800mV条件下原本发生的氧化。稳定化的指标是固溶体或化合物的自由部分混合能ΔG混合的增加。
[0028] 优选以至少1nm至最大10nm的层厚度施加覆盖层。尽管有这些非常小的层厚度,令人惊讶的是已涂覆的金属片材的改型是可能的。
[0029] 至少一种非金属化学元素即碳和/或氮和/或氟优选以0.1原子%至1原子%范围内的浓度存在于覆盖层中。特别地,非金属化学元素碳以0.10至1原子%的浓度范围包含在覆盖层中。特别地,非金属化学元素氮以0.10至1原子%的浓度范围包含在覆盖层中。特别地,非金属化学元素氟以最高达0.5原子%的浓度范围包含在覆盖层中。
[0030] 特别是,证明合适的是这样的覆盖层:
[0031] a)包含至少99原子%的铱并且还包含碳;或
[0032] b)包含至少99原子%的铱并且还包含碳和痕量的氧和/或氢;或
[0033] c)包含至少99原子%的铱并且还包含碳和氟,可选地还包含痕量的氧和/或氢;或[0034] d)包含总体而言至少15至98.9原子%的铱和0.1至84原子%的钌,并且还包含碳;或
[0035] e)包含总体而言至少15至98.9原子%的铱和0.1至84原子%的钌,并且还包含碳以及痕量的氧和/或氢;或
[0036] f)包含总体而言至少15至98.9原子%的铱和0.1至84原子%的钌,并且还包含碳和氟,还可选地包含痕量的氧和/或氢。
[0037] 此外,覆盖层可含有选自贱金属组的至少一种化学元素。在这种情况下,贱金属组中的至少一种化学元素优选由、镍、钴、锌、铈或形成和/或以0.005至0.01原子%的浓度范围包含在涂层中。
[0038] 在覆盖层的另一有利设计方案中,其具有选自难熔金属组的至少一种化学元素,尤其是钛和/或锆和/或铪和/或铌和/或钽。已经表明,通过添加难熔金属还部分地控制了在电解过程中产生的H2O2和臭氧。使用这些(单质或化合物形式的)金属的另一个优点在于,它们在腐蚀条件下会形成自保护的、稳定和导电的氧化物。
[0039] 包含至少一种难熔金属的覆盖层具有高的导电性和高的耐腐蚀性,特别是在0至大约200℃的温度范围内。因此,产生了对于在例如燃料电池中的耐久使用而言优异的性能。
[0040] 另一个优点由电导体(例如特别是金属双极板)的涂覆产生,而不管电导体(例如双极板)是构造用于低温聚合物电解质燃料电池还是用于高温聚合物电解质燃料电池。
[0041] 选自难熔金属组的至少一种化学元素以0.005至0.01原子%的浓度范围包含在覆盖层中。
[0042] 如果选自贱金属组的至少一种化学元素以锡的形式存在,则它和选自难熔金属组的至少一种化学元素一共以0.01至0.2原子%的浓度范围包含在覆盖层中。
[0043] 已证明合适的是,覆盖层还以0.005至0.9原子%的浓度范围具有选自贵金属组的至少一种额外的化学元素。该选自贵金属组的化学元素特别是铂、金、、铑、钯。
[0044] 已证明合适的是,来自贵金属组的所有化学元素(即连同铱和钌一起)以大于99原子%的浓度范围包含在覆盖层中。
[0045] 通过将覆盖层施加到在金属片材和覆盖层之间形成的基础层体系上,进一步改善了金属片材上的腐蚀防护。当存在腐蚀性环境介质,特别是当腐蚀介质包含氯化物时,这是特别有利的。
[0046] 底层氧化,即金属片材表面的氧化——该金属片材具有在该表面上施加的覆盖层,通常导致位于其上的贵金属层的脱层。
[0047] 因此,该层体系优选构造为进一步包括基础层体系,其中该基础层体系具有至少一个基础层,该基础层包含选自钛、铌、铪、锆和钽的组中的至少一种化学元素。
[0048] 因此,该层体系包括覆盖层和基础层体系,其中该覆盖层背对金属片材布置。
[0049] 基础层体系特别构造为包括金属合金层形式的第一基础层,该第一基础层包含化学元素钛和铌,特别是20-50重量%的铌和余量的钛。
[0050] 基础层体系构造为尤其还包括第二基础层,该第二基础层包含选自钛、铌、锆、铪、钽的组中的至少一种化学元素,此外还包含选自氮、碳、、氟的组中的至少一种非金属元素。
[0051] 在一种特别优选的实施方案中,第二基础层构造为包含化学元素
[0052] a)钛、铌并且还有碳和氟,或
[0053] b)钛、铌并且还有氮。
[0054] 特别地,第二基础层由(Ti0.67Nb0.33)1-xNx形成,其中x=0.40-0.55。在这种情况下,以关系(Ti0.67Nb0.33)1-xNx,其中x=0.40-0.55形成材料,使得通过对按Ti0.67Nb0.33组成的靶材的溅射来生产第二基础层,其中来自气相的氮以40至55原子%的浓度掺入第二基础层。
[0055] 第二基础层优选设置在第一基础层和覆盖层之间。
[0056] 第二基础层可以进一步包含最高达5原子%的氧。
[0057] 根据本发明的双极板包括根据本发明的方法生产的至少一个构件。特别地,这样的双极板包括彼此连接的至少两个构件。在这种情况下,构件通过接合、特别是熔焊、钎焊,插接或粘接,还通过铆接或螺钉连接而彼此连接。
[0058] 根据本发明的燃料电池、特别是聚合物电解质燃料电池包括至少一个根据本发明的这种双极板。根据本发明的电解装置同样包括至少一个根据本发明的这种双极板。
[0059] 这样的燃料电池、特别是聚合物电解质燃料电池已证明在低生产成本情况下的电气性能和耐腐蚀性方面是特别有利的。特别地,可以实现在2000mV下的氧化稳定性,其以mΩcm-2为单位的表面电阻的变化小于20mΩcm-2。因此,这样的燃料电池具有大于10年或大于5000机动车运行小时或在固定应用中大于60000运行小时的高工作寿命。
[0060] 采用根据本发明的电解装置——它用与燃料电池相反的工作原理工作并且借助电流引起化学反应即物质转换,可达到相对较高的寿命。特别地,该电解装置是适合用于氢电解的电解装置。
[0061] 有利的是,小于10nm的覆盖层厚度足以防护第二基础层的导致电阻升高的氧化。为了形成可靠的腐蚀防护,基础层体系的子层由至少一种难熔金属形成,它至少作为两层式地施加在钢、特别是不锈钢上,确切地说首先作为金属或合金层(=第一基础层),然后作为类金属层(=第二基础层)。在覆盖层下方的作为两层形成的双层一方面确保了对金属片材的电化学匹配,另一方面排除了由于氧化和解过程而形成孔。
[0062] 对金属片材的电化学匹配是必要的,因为无论是类金属层(=第二基础层)还是覆盖层都是贵金属的。在形成孔的情况下,将建立高的局部元素电势,导致不可接受的腐蚀电流。金属的第一基础层优选由钛或铌或锆或钽或铪或由这些金属的合金形成,它们比例如钢、尤其是不锈钢形式的载体材料更不贵,并且在腐蚀过程中首先反应成不溶性氧化物或这些难熔金属的体积庞大的部分凝胶状的羟基化合物。结果,孔闭合并保护基材或金属片材不受腐蚀。该过程构成层体系的自我修复。
[0063] 特别地,氮化物层形式的第二基础层充当氢屏蔽,并因此保护双极板的特别是由不锈钢制成的金属片材和金属第一基础层免遭氢脆化。附图说明
[0064] 本发明的其他优点、特征和细节由优选实施例和附图的以下描述得出。上面在说明书中提到的特征和特征组合不仅可以按分别给出的组合使用,而且可以按其他组合使用或单独使用,而不背离本发明的范围。
[0065] 在图中
[0066] 图1示意性地示出所提出的方法的工艺流程;
[0067] 图2示出按照所提出的方法形成的构件;并且
[0068] 图3示出在所施加的层体系的区域中的根据图2的构件的截面。

具体实施方式

[0069] 图1示意性地示出所提出的用于生产构件1a、1b、1c的方法的工艺流程,其中提供由金属片材2制成的第一卷材20,并且将金属片材2以卷对卷工艺从第一卷轴30展开,并且向第二卷轴30'的方向输送。在此,金属片材2的材料厚度小于500μm。
[0070] 进行第一卷材20的第一末端和随后的金属片材区域穿过至少一个第一涂覆设施200a的输送,在该第一涂覆设施中形成基础层体系4(见图3)。在此过程中,金属片材2至少在一侧通过物理和/或化学气相沉积工艺进行涂覆,其中可以进行金属片材2的全面涂覆或仅部分的涂覆。
[0071] 进行金属带2和随后的金属片材区域穿过至少一个第二涂覆设施200b的进一步输送,在该第二涂覆设施中形成覆盖层3a(见图3)。在此过程中,金属片材2至少在一侧通过物理和/或化学气相沉积工艺至少在基础层体系4的区域中被涂覆。
[0072] 现在将已涂覆的金属片材2'输送到至少一个改型单元300中。在那里在已涂覆的金属片材2'上执行改型过程,特别是用于形成气体分配结构5。在此过程中,已涂覆的金属片材2'发生三维变形,必要时在进一步的改型和/或剪切切割单元400中还设置狭缝或留空部。已涂覆并改型的金属片材2”被进给到冲压单元500,以形成多个构件1a、1b、1c。从已涂覆并改型的金属片材2”进行构件1a、1b、1c的分离。构件1a、1b、1c通过输送单元600输送出去。
[0073] 剩余已涂覆的金属片材2”'借助于第二卷轴30'卷绕成第二卷材20”,其中,进行金属片材2从第一卷材20向第二卷材20'的连续输送。在这种情况下,在所谓的在线过程中有效地和低成本地进行金属带2的处理。
[0074] 可能需要的是,将已涂覆的金属片材在穿过至少一个涂覆设施后进行冷却。因此,可以在至少一个涂覆设施和至少一个改型单元之间接入至少一个冷却室。此外,在至少一个涂覆设施之前可以前置至少一个真空室,该真空室除了金属带的可选的预热或加热之外,尤其用于在进入至少一个涂覆设施之前在金属带上设定所需的大气压。例如,为了执行物理和/或化学气相沉积工艺,通常在真空下进行。
[0075] 图2示出按照图1所示的方法形成的具有气体分配结构5的构件1a、1b,其中构件1a、1b通过激光焊接组合成双极板10。每个构件1a、1b具备带有覆盖层3a的层体系3。与图1中相同的附图标记表示相同的元件。
[0076] 图3示出在涂覆的层体系3的区域中的根据图2的构件1a的截面。在由不锈钢制成的金属片材2上在一侧全面施加层体系3。层体系3包括覆盖层3a和基础层体系4,该基础层体系包括第一基础层4a和第二基础层4b。
[0077] 金属片材2以导体的形式由不锈钢生产,特别由所谓的奥氏体钢生产,其具有在耐腐蚀性方面已知的很高的要求,例如具有DIN ISO材料号1.4404,其在这里用于聚合物电解质燃料电池的双极板10,该燃料电池用于(重整的)氢的转化。
[0078] 通过涂覆工艺,例如基于真空的涂覆工艺(PVD),在金属片材2上构成层体系3,其中金属片材2在工艺过程中首先涂覆第一基础层4a,例如0.5μm厚的钛层的形式,接着涂覆第二基础层4b,例如1μm厚的氮化钛层的形式,最后涂覆覆盖层3a,例如10nm厚的铱-碳层的形式。覆盖层3a对应于在一侧开放的层片,这是因为另一层(这里是第二基础层4b)的仅一个覆盖层面与其接触。因此,燃料电池中的覆盖层3a的自由表面被布置成与电解质特别是聚合物电解质直接相邻并暴露于其中。
[0079] 在第二实施例中,用于双极板10的金属片材2首先涂覆100nm厚的金属合金层形式的第一基础层4a,其中金属合金层具有Ti0.67Nb0.33的组成。接着进一步施加400nm厚的第二基础层4b,其组成为(Ti0.67Nb0.33)1-xNx,其中x=0.40-0.55。在其上施加10nm厚的组成为铱-碳的覆盖层3a。
[0080] 优点是根据本发明的双极板10的对于氧化的特别高的稳定性。即使在相对于标准氢电极+3000mV的持久负荷的情况下,在pH值为3的硫酸溶液中也没有发现电阻升高。外表方面,覆盖层3a的自由表面、进而覆盖层3a的背离金属片材2形成的面即使在相对于标准氢电极+2000mV中持续负荷50小时后仍保持银光泽。即使在扫描电子显微镜检查中,也看不到穿过覆盖层3a的厚度朝着金属片材2延伸或到达金属片材2的腐蚀痕迹。
[0081] 第二实施例的覆盖层3a既可以通过基于真空的PVD溅射技术施加,也可以通过阴极ARC涂敷工艺(也称为真空电弧蒸发)施加。尽管滴数较高,换句话说与溅射技术相比金属液滴数量提高,但在阴极ARC工艺中生产的覆盖层3a与借助溅射技术生产的覆盖层3a相比也具有在随时间稳定的表面电导率情况下的高耐腐蚀性的有利性能。
[0082] 在第三实施例中,层体系3构造在结构化的不锈钢孔板的形式的金属片材2上。金属片材2在施布层体系3之前已在H2SO4/H3PO4浴中进行了电解抛光。在施加几千nm厚的碳化钽层形式的单个基础层之后,施加几百nm厚的铱-碳层形式的覆盖层3a。
[0083] 由碳化钽形成的基础层的优点不仅在于其出色的耐腐蚀性,而且还在于它不吸收氢并因此对于金属片材2充当氢屏蔽。如果将钛用作金属片材,则这是特别有利的。
[0084] 第三实施例的层体系3适于在大于500mA cm-2的电流密度i下生产氢的电解池
[0085] 在层体系中位于中间和/或在两侧封闭的类金属层或第二基础层(它在最简单的情况下例如由氮化钛形成)的优点是其10-12mΩcm-2的低电阻。同样地,覆盖层也可以在可能的电阻提高的情况下构造为没有第二基础层或类金属层。
[0086] 在表1中示例性地给出一些层体系,及其特性值。
[0087]
[0088] 表1:层和选出的特性值
[0089] 表1中仅示出了一些示范性层体系。有利的是,层体系在相对于标准氢柱+2000mV的阳极负荷的情况下在硫酸溶液中在80℃的温度值下数周内电阻没有任何升高。在高真空(Hochvakuum)中通过溅射或ARC工艺或在大真空(Feinvakuum)中通过PECVD工艺(等离子体增强化学气相沉积工艺)施加的层体系在该负荷时间之后部分地发生深色变色。尽管如此,没有出现明显的腐蚀迹象或表面电阻的显著变化。
[0090] 附图标记列表
[0091] 1a、1b、1c    构件
[0092] 2            金属片材
[0093] 2'           已涂覆的金属片材
[0094] 2”          已涂覆并改型的金属片材
[0095] 2”'         剩余的金属片材
[0096] 3            层体系
[0097] 3a           覆盖层
[0098] 4            基础层体系
[0099] 4a          第一基础层
[0100] 4b          第二基础层
[0101] 5           气体分配结构
[0102] 10          双极板
[0103] 20          金属片材制成的第一卷材
[0104] 20'         剩余金属片材制成的第二卷材
[0105] 30、30'      卷轴
[0106] 100         设施
[0107] 200a、200b   涂敷单元
[0108] 300         改型单元
[0109] 400         改型和/或剪切单元
[0110] 500         冲压单元
[0111] 600         输送单元
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