具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

本发明一些实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

在本发明的一个方面，提供了一种金属双极板表面涂层的修复方法，包括：

对金属双极板表面涂层的损伤区进行打磨，形成粗糙表面；

对经过所述打磨后的金属双极板进行超声除油，后进行清洗和烘干(例如可以热风烘干)；

对经过所述烘干后的金属双极板的表面进行电镀，形成电镀层；

其中，所述电镀层选自Cr电镀层、Ti电镀层、Ni电镀层、Zr电镀层、Nb电镀层、Au电镀层、Ag电镀层、Pt电镀层中的一种或两种以上。

发明人为了解决现有技术中金属双极板表面涂层修复工艺的缺陷，通过大量研究，采用了特定的修复工艺，即：对金属双极板表面涂层的损伤区进行打磨、超声除油、清洗、烘干，然后采用特定金属进行电镀等一系列工艺，能够提高带涂层金属双极板的利用率，同时能够降低材料损耗和工艺成本。

在本发明的一些实施方案中，本发明所述的金属双极板表面涂层的修复方法中，所述对经过所述烘干后的金属双极板的表面进行电镀，形成电镀层，包括：

所述电镀的过程中，根据所述金属双极板的基材种类和所述金属双极板表面涂层的材料种类来选择所述电镀层的种类。

在对所述电镀工艺进行设计的过程中，发明人考虑了金属镀层与金属双极板基材之间的结合力以及各金属镀层之间的结合力，并考虑了各金属镀层的热膨胀系数的匹配性，有针对性的选择电镀金属镀层的种类。从而，增强了经修复后的金属双极板表面涂层的导电性、耐蚀性和使用寿命。

在本发明的一些实施方案中，本发明所述的金属双极板表面涂层的修复方法中，所述对经过所述烘干后的金属双极板的表面进行电镀，形成电镀层，包括：

若所述金属双极板表面涂层的材料种类为碳材料，则根据所述金属双极板的基材种类来选择所述电镀层的种类；

若所述金属双极板表面涂层的材料种类为金属材料，则所述电镀层的种类与所述金属双极板表面涂层的金属材料种类相同。

发明人为了更好地实现本发明目的，采用上述特定的电镀方法在金属双极板镀上形成一层或多层致密的金属镀层，该金属镀层耐腐蚀性更好、导电性更高，且金属镀层和金属双极板的基材之间具有更好的结合力。

在本发明的一些实施方案中，本发明所述的金属双极板表面涂层的修复方法中，所述若所述金属双极板表面涂层的材料种类为碳材料，则根据所述金属双极板的基材种类来选择所述电镀层的种类，包括：

若所述金属双极板的基材种类为不锈钢，则所述电镀层选自Cr电镀层、Ti电镀层、Ni电镀层、Zr电镀层、Nb电镀层、Au电镀层、Ag电镀层中的一种或两种以上。

发明人进一步摸索电镀条件，在所述金属双极板的基材种类为不锈钢时，限定了电镀层选自Cr电镀层、Ti电镀层、Ni电镀层、Zr电镀层、Nb电镀层、Au电镀层、Ag电镀层中的一种或两种以上，能够进一步提高金属镀层的耐腐蚀性、导电性和使用寿命。

在本发明的一些实施方案中，本发明所述的金属双极板表面涂层的修复方法中，所述若所述金属双极板表面涂层的材料种类为碳材料，则根据所述金属双极板的基材种类来选择所述电镀层的种类，包括：

若所述金属双极板的基材种类为铝合金，则所述电镀层选自Cr电镀层、Au电镀层中的一种或两种。

发明人进一步摸索电镀条件，在所述金属双极板的基材种类为铝合金时，限定了电镀层选自Cr电镀层、Au电镀层中的一种或两种，能够进一步提高金属镀层的耐腐蚀性、导电性和使用寿命。

在本发明的一些实施方案中，本发明所述的金属双极板表面涂层的修复方法中，所述若所述金属双极板表面涂层的材料种类为碳材料，则根据所述金属双极板的基材种类来选择所述电镀层的种类，包括：

若所述金属双极板的基材种类为钛合金，则所述电镀层选自Ti电镀层、Au电镀层、Pt电镀层中的一种或两种以上。

发明人进一步摸索电镀条件，在所述金属双极板的基材种类为钛合金时，限定了电镀层选自Ti电镀层、Au电镀层、Pt电镀层中的一种或两种以上，能够进一步提高金属镀层的耐腐蚀性、导电性和使用寿命。

在本发明的一些实施方案中，本发明所述的金属双极板表面涂层的修复方法中，所述对经过所述烘干后的金属双极板的表面进行电镀，形成电镀层，包括：所述电镀的过程中，极板表面的电镀电流密度为1.2～2.1A/dm²；以确保表面形成均匀致密的电镀层。

在本发明的一些实施方案中，本发明所述的金属双极板表面涂层的修复方法中，对经过所述烘干后的金属双极板的表面进行电镀，形成电镀层，包括：

(1)对经过所述烘干后的金属双极板的表面的待进行所述电镀的区域之外的区域涂覆阻镀漆，后于温度为55～65℃下保温85～95min，以形成阻镀性漆膜；

(2)对经过所述烘干后的金属双极板表面的待进行所述电镀的区域进行电镀，形成所述电镀层；

(3)去除所述阻镀性漆膜。

本发明采用电镀工艺代替重新真空镀膜对金属双极板的涂层进行修复，无需进行电解除膜的高耗能、高污染、高成本工艺。因此，本发明所述的金属双极板表面涂层的修复方法的工艺难度降低，大大降低了能耗和工艺耗时，能够将金属双极板修复的成本降低50～70％，并能够提高涂层的修复效率。

下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请所述金属双极板表面涂层的修复方法进行详细说明。

实施例1：

(1)本实施例中，金属双极板基材为不锈钢，金属双极板表面涂层的材料为Cr或Cr化合物的金属涂层。

(2)先找出金属双极板表面涂层被破坏或露底等不合格的区域(损伤区)，用记号笔圈定，做好标记。然后用打磨机打磨该损伤区，去掉表面涂层，打磨至过渡层。对于无涂层的露底区域，轻微打磨至表面粗糙即可。打磨完成(打磨8min)后形成粗糙表面。对经过打磨后的金属双极板进行超声除油(丙酮中进行超声除油5min)、清洗4min、烘干8min(烘干温度为55℃)。在湿度为25RH(％)下，对烘干后的金属双极板的表面的待进行所述电镀的区域之外的区域涂覆阻镀漆，涂覆2次，后于温度为55℃下保温85min，以形成阻镀性漆膜。

(3)对经过所述烘干后的金属双极板表面的待进行所述电镀的区域进行电镀(电镀电流密度为1.2A/dm²)，形成所述电镀层，具体包括：先在金属双极板表面镀一层Ni作为基底电镀层，然后再镀一层Cr，如此有利于增加电镀层的结合力。整个电镀过程为1h。其中，当所述电镀层的层数为2层以上时，相邻电镀层的热膨胀系数相同或相近。根据本领域金属材料的热膨胀系数表来选择热膨胀系数相同或相近的电镀层金属；当热膨胀系数表中的金属热膨胀系数差距不大于8即可。

(4)电镀完成后去除阻镀性漆膜。

(5)所形成的电镀层经检验合格，即完成金属双极板表面涂层的修复。

实施例2：

(1)本实施例中，金属双极板基材为不锈钢，金属双极板表面涂层的材料为碳材料。

(2)先找出金属双极板表面涂层被破坏或露底等不合格的区域(损伤区)，用记号笔圈定，做好标记。然后用打磨机打磨该损伤区，去掉表面涂层，打磨至过渡层。对于无涂层的露底区域，轻微打磨至表面粗糙即可。打磨完成(打磨12min)后形成粗糙表面。对经过打磨后的金属双极板进行超声除油(二氯甲烷中进行超声除油8min)、清洗6min、烘干12min(烘干温度为65℃)。在湿度为80RH(％)下，对烘干后的金属双极板的表面的待进行所述电镀的区域之外的区域涂覆阻镀漆，后于温度为65℃下保温95min，以形成阻镀性漆膜。

(3)对经过所述烘干后的金属双极板表面的待进行所述电镀的区域进行电镀(电镀电流密度为2.1A/dm²)，形成所述电镀层，具体包括：先在金属双极板表面电镀一层Ni作为基底电镀层，然后再镀一层Zr，如此有利于增加电镀层的结合力。整个电镀过程为1.5h。其中，当所述电镀层的层数为2层以上时，相邻电镀层的热膨胀系数相同或相近。根据本领域金属材料的热膨胀系数表来选择热膨胀系数相同或相近的电镀层金属；当热膨胀系数表中的金属热膨胀系数差距不大于8即可。

(4)电镀完成后去除阻镀性漆膜。

(5)所形成的电镀层经检验合格，即完成金属双极板表面涂层的修复。

实施例3：

(1)本实施例中，金属双极板基材为铝合金，金属双极板表面涂层的材料为Cr或Cr化合物。

(2)先找出金属双极板表面涂层被破坏或露底等不合格的区域(损伤区)，用记号笔圈定，做好标记。然后用打磨机打磨该损伤区，去掉表面涂层，打磨至过渡层。对于无涂层的露底区域，轻微打磨至表面粗糙即可。打磨完成(打磨10min)后形成粗糙表面。对经过打磨后的金属双极板进行超声除油(甲苯中进行超声除油6min)、清洗5min、烘干10min(烘干温度为60℃)。在湿度为25RH(％)下，对烘干后的金属双极板的表面的待进行所述电镀的区域之外的区域涂覆阻镀漆，后于温度为60℃下保温90min，以形成阻镀性漆膜。

(3)对经过所述烘干后的金属双极板表面的待进行所述电镀的区域进行电镀(电镀电流密度为1.2A/dm²)，形成所述电镀层，具体包括：在金属双极板表面电镀一层Cr。整个电镀过程为1h。

(4)电镀完成后去除阻镀性漆膜。

(5)所形成的电镀层经检验合格，即完成金属双极板表面涂层的修复。

实施例4：

(1)本实施例中，金属双极板基材为铝合金，金属双极板表面涂层的材料为碳材料。

(2)先找出金属双极板表面涂层被破坏或露底等不合格的区域(损伤区)，用记号笔圈定，做好标记。然后用打磨机打磨该损伤区，去掉表面涂层，打磨至过渡层。对于无涂层的露底区域，轻微打磨至表面粗糙即可。打磨完成(打磨9min)后形成粗糙表面。对经过打磨后的金属双极板进行超声除油(四氯化碳中进行超声除油8min)、清洗6min、烘干10min(烘干温度为55℃)。在湿度为55RH(％)下，对烘干后的金属双极板的表面的待进行所述电镀的区域之外的区域涂覆阻镀漆，涂覆2次，后于温度为60℃下保温90min，以形成阻镀性漆膜。

(3)对经过所述烘干后的金属双极板表面的待进行所述电镀的区域进行电镀(电镀电流密度为2A/dm²)，形成所述电镀层，具体包括：在金属双极板表面电镀一层Cr。整个电镀过程为1h。

(4)电镀完成后去除阻镀性漆膜。

(5)所形成的电镀层经检验合格，即完成金属双极板表面涂层的修复。实施例5：

(1)本实施例中，金属双极板基材为钛合金，金属双极板表面涂层的材料为Ti或Ti化合物。

(2)先找出金属双极板表面涂层被破坏或露底等不合格的区域(损伤区)，用记号笔圈定，做好标记。然后用打磨机打磨该损伤区，去掉表面涂层，打磨至过渡层。对于无涂层的露底区域，轻微打磨至表面粗糙即可。打磨完成(打磨11min)后形成粗糙表面。对经过打磨后的金属双极板进行超声除油(四氯化碳中进行超声除油8min)、清洗6min、烘干8min(烘干温度为65℃)。在湿度为29RH(％)下，对烘干后的金属双极板的表面的待进行所述电镀的区域之外的区域涂覆阻镀漆，后于温度为65℃下保温85min，以形成阻镀性漆膜。

(3)对经过所述烘干后的金属双极板表面的待进行所述电镀的区域进行电镀(电镀电流密度为1.5A/dm²)，形成所述电镀层，具体包括：在金属双极板表面电镀一层Ti。整个电镀过程为1h。

(4)电镀完成后去除阻镀性漆膜。

(5)所形成的电镀层经检验合格，即完成金属双极板表面涂层的修复。

实施例6：

(1)本实施例中，金属双极板基材为钛合金，金属双极板表面涂层的材料为碳材料。

(2)先找出金属双极板表面涂层被破坏或露底等不合格的区域(损伤区)，用记号笔圈定，做好标记。然后用打磨机打磨该损伤区，去掉表面涂层，打磨至过渡层。对于无涂层的露底区域，轻微打磨至表面粗糙即可。打磨完成(打磨10min)后形成粗糙表面。对经过打磨后的金属双极板进行超声除油(二氯甲烷中进行超声除油6min)、清洗5min、烘干10min(烘干温度为55℃)。在湿度为36RH(％)下，对烘干后的金属双极板的表面的待进行所述电镀的区域之外的区域涂覆阻镀漆，后于温度为60℃下保温90min，以形成阻镀性漆膜。

(3)对经过所述烘干后的金属双极板表面的待进行所述电镀的区域进行电镀(电镀电流密度为1.2A/dm²)，形成所述电镀层，具体包括：在金属双极板表面电镀一层Au。整个电镀过程为1h。

(4)电镀完成后去除阻镀性漆膜。

(5)所形成的电镀层经检验合格，即完成金属双极板表面涂层的修复。

实施例7：

(1)本实施例中，金属双极板基材为不锈钢，金属双极板表面涂层的材料为碳材料。

(2)先找出金属双极板表面涂层被破坏或露底等不合格的区域(损伤区)，用记号笔圈定，做好标记。然后用打磨机打磨该损伤区，去掉表面涂层，打磨至过渡层。对于无涂层的露底区域，轻微打磨至表面粗糙即可。打磨完成(打磨10min)后形成粗糙表面。对经过打磨后的金属双极板进行超声除油(二氯甲烷中进行超声除油8min)、清洗6min、烘干8min(烘干温度为55℃)。在湿度为75RH(％)下，对烘干后的金属双极板的表面的待进行所述电镀的区域之外的区域涂覆阻镀漆，后于温度为65℃下保温90min，以形成阻镀性漆膜。

(3)对经过所述烘干后的金属双极板表面的待进行所述电镀的区域进行电镀(电镀电流密度为2.1A/dm²)，形成所述电镀层，具体包括：在金属双极板表面电镀一层Nb。整个电镀过程为1.5h。

(4)电镀完成后去除阻镀性漆膜。

(5)所形成的电镀层经检验合格，即完成金属双极板表面涂层的修复。实施例8：

(1)本实施例中，金属双极板基材为铝合金，金属双极板表面涂层的材料为碳材料。

(2)先找出金属双极板表面涂层被破坏或露底等不合格的区域(损伤区)，用记号笔圈定，做好标记。然后用打磨机打磨该损伤区，去掉表面涂层，打磨至过渡层。对于无涂层的露底区域，轻微打磨至表面粗糙即可。打磨完成(打磨9min)后形成粗糙表面。对经过打磨后的金属双极板进行超声除油(二氯甲烷中进行超声除油7min)、清洗5min、烘干10min(烘干温度为55℃)。在湿度为25RH(％)下，对烘干后的金属双极板的表面的待进行所述电镀的区域之外的区域涂覆阻镀漆，后于温度为60℃下保温90min，以形成阻镀性漆膜。

(3)对经过所述烘干后的金属双极板表面的待进行所述电镀的区域进行电镀(电镀电流密度为1.2A/dm²)，形成所述电镀层，具体包括：在金属双极板表面电镀一层Au。整个电镀过程为1h。

(4)电镀完成后去除阻镀性漆膜。

(5)所形成的电镀层经检验合格，即完成金属双极板表面涂层的修复。

从以上实施例可以看出：相对于现有技术(金属双极板的涂层出现损伤或缺陷，需要将涂层全部褪除后再重新制备涂层。这种工艺流程长(耗时6小时以上)、耗能大、成本高、不环保)，本发明提供的金属双极板表面涂层的修复方法无需进行电解除膜的高耗能及高污染工艺，并无需进行真空镀膜的高成本工艺过程。本发明提供的金属双极板表面涂层的修复方法仅需进行电镀工艺，工艺难度降低，大大降低了能耗和工艺耗时(仅需3小时左右)。本发明采用特定的电镀方法在金属双极板镀上形成一层或多层致密的金属镀层，该金属镀层耐腐蚀性好、导电性高，且金属镀层和金属双极板的基材之间具有良好的结合力。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。