Биполярная пластина, также известная как пластина коллектора, является одним из важных компонентов текущего топливного элемента. Его основная роль заключается в обеспечении пути потока газа, предотвращении слияния водорода и кислорода в газовой камере аккумулятора и установлении пути тока между полюсами Инь и Ян последовательно. Популярными материалами биполярных пластин являются в основном металл, графит и композитные материалы, из которых материалы металлических биполярных пластин в основном представляют собой нержавеющую сталь, алюминий, титан и титановые сплавы. Металлический титан имеет широкий спектр применения из-за его низкой плотности, высокой удельной прочности, сильной коррозионной стойкости и других превосходных характеристик.
В настоящее время исследования показали, что по сравнению с нержавеющей сталью и алюминием титан более подходит в качестве материала подложки биполярных пластин топливных элементов из-за комплексных свойств веса, прочности, удельного сопротивления и коррозионной стойкости после нанесения покрытия.
Анодный потенциал электролизера PEM слишком высок, а графитовая пластина или металлическая пластина из нержавеющей стали, обычно используемые в топливных элементах, легко подвергаются коррозии и разрушению. Использование титановых материалов позволяет избежать выщелачивания ионов, вызванного коррозией металла, и предотвратить влияние на потенциал активации катализатора. По этой же причине биполярная пластина китайского электролизера PEM по сути представляет собой биполярную пластину на основе титана-. Однако, поскольку титан подвержен коррозии, на поверхности легко сформировать пассивирующий слой и повысить сопротивление, поэтому титановую пластину обычно покрывают драгоценными металлами (такими как платина, иридий, золото, никель, цирконий и т. д., в настоящее время в основном платина и золото) для защиты титановой пластины.
Процесс штамповки больше подходит для изготовления стандартных деталей, которые в будущем подойдут для крупномасштабного-коммерческого использования электролизера PEM. Этот процесс позволяет значительно уменьшить толщину подложки и снизить стоимость изготовления биполярной пластины.