धातु द्विध्रुवीय प्लेटों पर सतह कोटिंग्स के प्रकार और तैयारी के तरीके

हाइड्रोजन ईंधन सेल का कार्य वातावरण अम्लीय होता है, इसलिए सहायक कंकाल के रूप में द्विध्रुवीय प्लेट में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होना चाहिए। ऑक्सीजन युक्त परिस्थितियों में द्विध्रुवीय प्लेट को निष्क्रिय होने से रोकने और संपर्क प्रतिरोध में वृद्धि करने और सेवा वातावरण में मध्यम धातुओं के संक्षारण को रोकने के लिए यह आवश्यक है।

आम तौर पर, बैटरी घटकों की जंग की समस्या को हल करने के लिए, धातु द्विध्रुवीय प्लेटों की सतह को जंग-रोधी कोटिंग्स के साथ लेपित किया जाता है। इन प्रकारों में शामिल हैं: धातु और मिश्र धातु कोटिंग्स, धातु यौगिक कोटिंग्स, धातु कार्बाइड कोटिंग्स, धातु नाइट्राइड कोटिंग्स और गैर-धातु कोटिंग्स। परतें, आदि, कुछ कोटिंग्स न केवल सतह के विरोधी जंग प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं, बल्कि सतह की चालकता और अन्य गुणों को भी सुनिश्चित कर सकते हैं।

स्टेनलेस स्टील या Ti मिश्र धातु बैटरी द्विध्रुवीय प्लेटों की सतह को आमतौर पर Ni-WP या Ni-Cu-P मिश्र धातु परत के साथ इलेक्ट्रोप्लेट किया जाता है। इसे घने Ni-Cu परत के साथ भी इलेक्ट्रोप्लेट किया जा सकता है। इसकी तापीय स्थिरता, चालकता और संक्षारण प्रतिरोध TiN प्लेटिंग से बेहतर है। इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया का उपयोग करते समय, एंटी-जंग कोटिंग प्राप्त करने के लिए प्री-प्लेटिंग या प्रभाव प्लेटिंग उपचार की आवश्यकता होती है जो स्टेनलेस स्टील और टाइटेनियम मिश्र धातु सब्सट्रेट के साथ मजबूती से संयुक्त होती है।

316L स्टेनलेस स्टील द्विध्रुवीय प्लेट की सतह को मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग के माध्यम से TiN, CrN और TiCrN कोटिंग्स के साथ लेपित किया जा सकता है, जिससे इसकी संक्षारण प्रतिरोध में सुधार होता है, जबकि कम सतह संपर्क प्रतिरोध और अच्छी चालकता बनाए रखी जाती है।

यह धातु द्विध्रुवीय प्लेट की एनोड साइड सतह पर डार्क निकेल या इलेक्ट्रोलेस निकेल-फॉस्फोरस मिश्र धातु चढ़ाना इलेक्ट्रोप्लेट करने के लिए भी एक अच्छी विधि है। कम तनाव वाली इलेक्ट्रोलेस निकेल चढ़ाना प्रक्रिया और उच्च फास्फोरस सामग्री वाली इलेक्ट्रोलेस निकेल चढ़ाना प्रक्रिया का चयन करना आवश्यक है। परिणामी निकेल चढ़ाना परत में एक बंधन शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध और विद्युत चालकता दोनों अच्छे हैं।

निकल चढ़ाना प्रक्रिया मापदंडों को निकल चढ़ाना परत की सतह पर हाइड्रोफोबिसिटी की एक निश्चित डिग्री का उत्पादन करने के लिए भी समायोजित किया जा सकता है। इस तरह, बैटरी ऑपरेशन के दौरान इलेक्ट्रोलाइट समाधान से आसानी से गीली नहीं होगी, जिससे बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट समाधान के नुकसान से बचा जा सकेगा।

धातु द्विध्रुवीय प्लेटों के लचीले "गीले सील" डिजाइन से स्टेनलेस स्टील द्विध्रुवीय प्लेटों के कार्बन जंग का कारण हो सकता है। इसलिए, ऐसे स्टेनलेस स्टील द्विध्रुवीय प्लेटों के फ्रेम पर "एल्यूमिनाइजिंग" सुरक्षा उपचार करना बहुत आवश्यक है।

टाइटेनियम मिश्र धातु धातु द्विध्रुवीय प्लेटों के लिए, प्लाज्मा नाइट्राइडिंग और अन्य तकनीकों का उपयोग सतह संशोधन के लिए किया जा सकता है ताकि उनके संक्षारण प्रतिरोध में सुधार हो सके। और नाइट्राइडिंग से पहले और बाद में आवश्यक पॉलिशिंग उपचार किया जाता है। इसका उद्देश्य सतह को चिकना और चमकदार बनाकर नाइट्राइड परत के संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करना है।