[發明專利]一種雙極板及其制備方法

在審

• 申請號: 202110867570.0
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113594487A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 宋鵬翔;胡曉;譙耕;夏曉健;林德源
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網歐洲研究院;全球能源互聯網研究院有限公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H01M8/0213
• 分類號: H01M8/0213;H01M8/0226;B29C43/58
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張均瑩

1.一種雙極板，其特征在于，包括如下重量份的原料：

復合聚合物填料包括聚乙烯、聚酰胺、聚硅氧烷、聚醚醚酮、聚酰亞胺、聚苯硫醚或聚苯并咪唑中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的雙極板，其特征在于，所述石墨粒徑的分布如下：石墨顆粒中95％的顆粒粒徑＜75μm，50％的顆粒粒徑＜25μm，20％的顆粒粒徑＜15μm；所述石墨顆粒比表面積300-600m²/g。

3.根據權利要求1或2所述的雙極板，其特征在于，所述碳黑粒徑的分布如下：碳黑顆粒中95％的顆粒粒徑＜50μm，50％的顆粒粒徑＜15μm，20％的顆粒粒徑＜5μm；所述碳黑顆粒比表面積100-500m²/g。

4.根據權利要求1-3任一項所述的雙極板，其特征在于，所述碳化鈦粒徑分布如下：碳化鈦顆粒中95％的顆粒粒徑＜150μm，50％的顆粒粒徑＜65μm，20％的顆粒粒徑＜25μm。

5.一種權利要求1-4任一項所述的雙極板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

按照配方取碳化鈦、石墨、碳黑和復合聚合物填料，制備成預制體；

將得到的預制體進行加熱加壓制成雙極板。

6.根據權利要求5所述的雙極板的制備方法，其特征在于，在制備預制體步驟之前，還包括預先將碳化鈦和石墨的混合粉體加入有機溶液中，混勻后烘干；

可選的，所述有機溶液為二甲基亞砜和乙醇的混合物；

可選的，所述二甲基亞砜與乙醇的體積比為1∶1.2-1∶2.0；

可選的，所述有機溶液與混合粉體的質量比為4∶1-8∶1。

7.根據權利要求5或6所述的雙極板的制備方法，其特征在于，在制備預制體步驟中，將原料進行球磨混合，球磨條件為：球料比為1∶1，轉速200-300rmp，采用正反向循環間歇式球磨，球磨時長至少420分鐘以上。

8.根據權利要求5或6所述的雙極板的制備方法，其特征在于，所述加熱溫度為160～220℃，加熱時長為12-15min。

9.根據權利要求5或6所述的雙極板的制備方法，其特征在于，所述加熱步驟采用梯度變溫程序加熱，梯度變溫程序如下：室溫升至160℃-220℃后，保溫12-15分鐘，然后以≤3K/min的降溫速率緩慢降溫至100℃-105℃。

10.根據權利要求5或6所述的雙極板的制備方法，其特征在于，所述加壓條件為10bar～40bar；

可選的，所述加壓步驟中采用梯度變壓程序加壓，梯度變壓程序如下：模具開啟7-17秒，加料20-30秒，模具閉合10-20秒內壓力從零升至10bar～40bar，固化周期73-120秒，開模取出。