双极板根据材料不同可分为石墨双极板，金属双极板以及复合材料双极板，而不同材质的双极板拥有着完全不同的制造工艺。一般来说，金属双极板容易加工可实现批量化生产，缺点是容易腐蚀，对表面涂层技术要求较高。石墨双极板化学性能稳定但材料很脆机械性能差，加工难度大成本高。复合材料双极板则结合了前两者的优点，耐腐蚀并且容易成型，但机械强度和导电性方面有所不足。除此之外，长期工作的可靠性方面还有待验证。

金属双极板制造工艺

金属双极板的制造流程主要包括成型，焊接，镀层和封装几个阶段。常见的成型工艺有冲压成型和液压成型，冲压工艺是利用特殊模具对生产线上的金属板材在不同工位施加压力，以获取所需要的形状和尺寸。冲压技术特点是效率很高，适合连续性的批量加工。液压成型只需要一套模具，使用液体加压方式使板材塑性变形而得到最终成品，相对冲压具有更好的表面质量和更少的回弹问题。橡胶垫成型是一种适合微小尺寸流道的柔性成型方式，由刚性模具和橡胶板组成，可以解决在冲压和液压工序中存在的折皱，裂纹等问题，缺点是橡胶板需要频繁更换。此外，对于一些生产量需求不大的厂家，也可以选择刻蚀，机加工或者激光等方式来进行金属双极板的成型。

焊接工艺普遍采用激光焊接，利用激光沿着双极板的密封槽进行焊接，将两片阴/阳单极板熔合成一片双极板。为了保证材料的性能和耐久性，选择合适的表面镀层材料和工艺显得非常必要。镀膜前需要利用超声波将板材表面残留的杂质清洗干净，涂层的材料可以选择石墨，贵金属或者金属氧化物，根据涂层工艺的不同可以分为电镀，化学镀，化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）几种方式，目前应用较多的是PVD，利用溅射或蒸发等物理气相方法在双极板表面形成一层致密且牢固的耐腐蚀保护层。封装是最后一道生产工序，厂家会结合自身需求采用不同的方法，一般是将密封材料填入在双极板的密封槽内，也有厂家将定制好的密封圈贴在双极板上，还有的厂家会采用点胶的手段进行密封。

石墨双极板制备方法

石墨作为一种多孔材料，在气体密封性上存在缺陷，无法直接加工双极板，需要经过高温碳化处理以及反复浸渍树脂制成无孔石墨板。常见的制作方法有机加工，注塑和模压三种方式。

机加工首先要将原材料在高温下石墨化并制成石墨胚，然后按照双极板的需要规格进行切片处理，将粗切的石墨片材进行树脂浸渍来填塞石墨内部的孔隙，树脂材料可以选择酚醛树脂或者糠醇树脂等。经过24小时浸渍后可以开始对极板进行打磨处理，可以板材光洁度更佳，尺寸更为精准。最后雕刻出双极板流道，高精度的雕刻机是保证尺寸公差和流场质量的关键。由于石墨极板的脆性很大，此方法不适合薄板的加工，另外石墨加工机械生产的双极板无论是在表面质量和尺寸精度上，都难以满足高质量双极板的要求，逐步被市场淘汰。

注塑工艺首先将石墨和聚合物混合物料送入注塑机的料筒内，经过双螺杆挤出机充分混合并制粒，然后对制成的颗粒状原料进行加热融化并呈现流动的状态，在柱塞或螺杆的作用下被压缩和喷射到模具中，树脂在模具的空腔中冷却固化为所需的形状的BPP流场和通道尺寸。最后脱模得到石墨双极板。

模压工艺首先将石墨粉和树脂混合均匀并送入预加热的模具之中，在一定的温度下，材料开始融化并在在模具腔内流动。上模具开始缓慢向下移动对填料施加成型压力，闭模的同时整个模具被填充并将空气排出。最后经过一定时间的冷却固化后，方可打开模具进行脱模处理。在此工序下，温度控制，模压压力和固化时间对最终的双极板成品质量至关重要。

复合双极板生产工序

复合材料双极板一般以导电填料和树脂为原料，综合考虑双极板的电学和力学性能按照一定比例混合，塑炼后经过挤出造粒，通过注塑，挤出流涎成板材，也可以混料密炼后压延或模压成型，需要根据产品的规格大小，产量高低来选择工艺路线。常见的高分子聚合物包括PP,PE,CPV,PVC等，导电填料包括石墨，炭黑，碳纤维，金属粉末等。复合双极板的制备工艺相对成熟，可以利用通用塑料加工方式进行批量化生产，大幅降低成本，在一些腐蚀性电解液的液流电池领域中应用广泛，比如全矾液流电池已经普遍开始使用。了解更多：碳塑复合双极板的制造工艺