[發明專利]液流電池用雙極板及其制備方法

有效

• 申請號: 201710127267.0
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106848346B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 周翔
• 申請（專利權）人: 昆山知氫信息科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0228
• 分類號: H01M8/0228;H01M8/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董成

1.一種液流電池用雙極板，其特征在于：所述雙極板由下到上依次由五層結構復合而成，分別為石墨氈/碳氈、多孔結構碳素/金屬基材、高分子聚合物材料、多孔結構碳素/金屬基材、石墨氈/碳氈；其制備方法包括如下步驟：（1）將高分子聚合物材料制成平板，置于上下兩層多孔結構碳素/金屬基材之間，得到復合結構；（2）將步驟（1）得到的復合結構放入預加熱到80-120℃的模具中，閉合上下磨具，然后將模具溫度升至120-180℃，保溫10-30min；（3）將磨具冷卻到50-80℃，打開磨具，取出高分子聚合物材料復合板；（4）將石墨氈/碳氈放在濃硫酸中處理，然后用去離子水洗凈，置于馬弗爐中，于180-300℃下烘烤4-6h后取出待用；（5）將復合板置于夾具中，將兩片石墨氈/碳氈鋪設在復合板上下表面，置于磨具中，加熱到100-150℃，壓力合膜，得到一體化雙極板產品。

2.根據權利要求1所述的液流電池用雙極板，其特征在于：所述多孔結構碳素/金屬基材為石墨氈、碳氈、碳纖維紙、碳布、泡沫銅或泡沫鎳。

3.根據權利要求1所述的液流電池用雙極板，其特征在于：所述高分子聚合物材料為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、尼龍、聚吡咯、聚碳酸酯和聚苯胺中的一種或幾種。

4.一種根據權利要求1所述的液流電池用雙極板的制備方法，其特征為，包括如下步驟：（1）將高分子聚合物材料制成平板，置于上下兩層多孔結構碳素/金屬基材之間，得到復合結構；（2）將步驟（1）得到的復合結構放入預加熱到80-120℃的模具中，閉合上下磨具，然后將模具溫度升至120-180℃，保溫10-30min；（3）將磨具冷卻到50-80℃，打開磨具，取出高分子聚合物材料復合板；（4）將石墨氈/碳氈放在濃硫酸中處理，然后用去離子水洗凈，置于馬弗爐中，于180-300℃下烘烤4-6h后取出待用；（5）將復合板置于夾具中，將兩片石墨氈/碳氈鋪設在復合板上下表面，置于磨具中，加熱到100-150℃，壓力合膜，得到一體化雙極板產品。

5.根據權利要求4所述的液流電池用雙極板的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，高分子聚合物材料和多孔結構碳素/金屬基材的質量比為60-90%：40-10%。

6.根據權利要求4所述的液流電池用雙極板的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，閉合上下模具后，模具溫度為120-180℃，壓力為30-50MPa下保溫。

7.根據權利 要求4所述的液流電池用雙極板的制備方法，其特征在于：步驟（3）中，模具冷卻方法為液氮冷卻或冷卻水冷卻。

8.根據權利要求4所述的液流電池用雙極板的制備方法，其特征在于：步驟（4）中，石墨氈/碳氈的厚度為3-8mm，濃硫酸的質量濃度為70-98%，石墨氈/碳氈在濃硫酸中的處理時間為4-8h。

9.根據權利要求4所述的液流電池用雙極板的制備方法，其特征在于：步驟（5）中，合膜壓力為30-50MPa，保持時間為0-30min。