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石墨双极板的制造工艺流程

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石墨双极板的制造工艺流程

发布日期:2019-05-07 作者: 点击:

预压板模压制备双极板是以收缩石墨为根底资料,经过滚压预制成低密度柔性石墨板,再经过真空模压成高密度的柔性双极板。这种办法应用了收缩石墨连续的石墨相,因而能够制备出导电性能优越的极板。


采用的技术工艺 道路是:先将收缩石墨压制成低密度柔性板,再将柔性石墨板仿真灌内停止聚合物树脂真空注胶处置,随后停止压制成型具有流道的单极板,最红经过烘箱固化成满足实践环境条件应用的聚合物/收缩石墨双极板。经过这种办法制备的双极板,仍然坚持了收缩石墨内部连续的相间构造,有着优越的导电性能,同时具有良好的挠曲性能。


尔后,大连化物所杜超采用真空浸渍分离模压的办法,选取乙烯基酯树脂(VE)和收缩石墨(EG)板材为原料制备复合双极板,制备了一系列树脂含量均为14%的复合资料,同时作者还调查了微观构造以及成型压力对双极板资料的导电性能、密封性能、机械性能以及外表亲/憎水性的影响,并经过实践电池性能考证了极板的稳定性及牢靠性。


国外在收缩石墨极板方面有着较为成熟的技术和丰厚的消费经历。作为燃料电池龙头企业Ballard公司,不断采用以收缩石墨作为双极板资料,经过数十年的工艺探索,胜利开发出性能稳定牢靠且寿命持久的柔性石墨双极板,并将其应用各种型号的质子交流膜燃料电池电堆中。


其制备过程与大连化物所不同,先将收缩石墨滚压成低密度柔性板,再经过压机压成型高密度极板,后续再停止聚合物真空浸渍、烘箱固化等处置, 最终制备了性能优良的收缩石墨双极板。从目前市场运用状况来看,Ballard收缩石墨极板在市场已累积运转超越2万小时,性能照旧平稳,表现出非常优良的性能,完整满足工程运用请求。


石墨双极板制造工艺流程


常用的收缩石墨双极板制备过程包含以下几个步骤:自然石墨资料膨化处置、柔性石墨板制备、模压柔性石墨板制备单极板、真空浸渍树脂处置、热压整平极板、丝网印刷涂胶、双极板粘接处置、极板切边。其中柔性石墨板的制备、真空压制、浸渍处置是整个制备过程中心。


收缩石墨板的制备直接影响双极板各项指标性能,是双极板制备的关键步骤。通常采用自然鳞片石墨资料制备,经过强酸氧化在石墨层间构成化合物,保存石墨原有连续相的构造根底上增加了石墨层间间隔,改动原有石墨的某些特性,构成一种具有优秀柔软性和回弹性的物质,到达极板资料的运用请求。最终制备的收缩石墨外形像蠕虫,所以也叫做石墨蠕虫,如图2所示。


制备收缩石墨的关键在于层间化合物的生 成,而在自然鳞片石墨在化学氧化过程中,石墨边缘区域和层间区域是同时停止的,假使石墨纯度不够,则会因杂质的存在而惹起石墨晶格缺陷和位错等的状况呈现,使石墨层状晶格遭到毁坏,同时影响收缩石墨的导电性能。为此在制备前期,需求将原料中多余的矿物质剔除,保证足够的纯度。


普通燃料电池用收缩石墨的消费工艺流程,自然鳞片石墨资料粒度需求经过一定的挑选。


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