一種熱壓石墨雙極板及製作工藝的製作方法

2023-06-10 03:05:01

本發明涉及一種燃料電池的配件，具體涉及一種熱壓石墨雙極板及製作工藝。

背景技術：

目前燃料電池雙極板主要採用不透性石墨即人造石墨，採用人造石墨製造的雙極板導電及耐腐蝕性好，但是人造石墨的製作程序複雜而嚴格，耗工耗時，同時使得流場加工困難，成本極高，不利於批量商業化生產。

技術實現要素：

本發明的目的在於針對現有技術的不足，現提供一種工藝簡單、成本低廉、利於批量生產、耐腐蝕性及導電導熱性能好的的熱壓石墨雙極板及製作工藝。

為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為：一種熱壓石墨雙極板及製作工藝，其由以下成份重量百分比組成：石墨粉65-73%、酚醛樹脂10-15%、炭黑7-9%、碳纖維5-7%。

一種熱壓石墨雙極板的製作工藝，其特徵在於，具體步驟如下：

（1）根據重量百分比選取石墨粉、酚醛樹脂、炭黑、碳纖維；

（2）將石墨粉和酚醛樹脂放入140-160℃捏合鍋中進行初步混合；

（3）在初步混合後的混合物中加入炭黑和碳纖維，直至混合均勻；

（4）將混合後的複合材料在溫度240-260℃、壓力24-26Mpa的環境下進行模壓成型，並保溫保壓4-6分鐘；

（5）將模壓成型後的複合材料在溫度為340-360℃的保溫箱中進行固化。

進一步的，石墨雙極板由以下成份重量百分比組成：石墨粉70%、酚醛樹脂13%、炭黑8%、碳纖維6%。

本發明的有益效果如下：本發明的石墨雙極板的製作工藝是以石墨粉和酚醛樹脂的混合料，加入炭黑和碳纖維在模具中高溫高壓壓制一次成型，工藝簡單，成本低廉，利於批量生產。製得的石墨雙極板具有耐腐蝕、重量輕、導電導熱性能好的優點。

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。

實施例1

一種熱壓石墨雙極板，其由以下成份重量百分比組成：石墨粉65%、酚醛樹脂10%、炭黑7%、碳纖維5%。

一種熱壓石墨雙極板的製作工藝，具體步驟如下：

（1）根據重量百分比選取石墨粉、酚醛樹脂、炭黑、碳纖維；

（2）將石墨粉和酚醛樹脂放入140℃捏合鍋中進行初步混合；

（3）在初步混合後的混合物中加入炭黑和碳纖維，直至混合均勻；

（4）將混合後的複合材料在溫度240℃、壓力24Mpa的環境下進行模壓成型，並保溫保壓4分鐘；

（5）將模壓成型後的複合材料在溫度為340℃的保溫箱中進行固化。

實施例2

一種熱壓石墨雙極板，其由以下成份重量百分比組成：石墨粉73%、酚醛樹脂15%、炭黑9%、碳纖維7%。

一種熱壓石墨雙極板的製作工藝，具體步驟如下：

（1）根據重量百分比選取石墨粉、酚醛樹脂、炭黑、碳纖維；

（2）將石墨粉和酚醛樹脂放入160℃捏合鍋中進行初步混合；

（3）在初步混合後的混合物中加入炭黑和碳纖維，直至混合均勻；

（4）將混合後的複合材料在溫度260℃、壓力26Mpa的環境下進行模壓成型，並保溫保壓6分鐘；

（5）將模壓成型後的複合材料在溫度為360℃的保溫箱中進行固化。

實施例3

一種熱壓石墨雙極板，其由以下成份重量百分比組成：石墨粉70%、酚醛樹脂13%、炭黑8%、碳纖維6%。

一種熱壓石墨雙極板的製作工藝，具體步驟如下：

（1）根據重量百分比選取石墨粉、酚醛樹脂、炭黑、碳纖維；

（2）將石墨粉和酚醛樹脂放入150℃捏合鍋中進行初步混合；

（3）在初步混合後的混合物中加入炭黑和碳纖維，直至混合均勻；

（4）將混合後的複合材料在溫度250℃、壓力25Mpa的環境下進行模壓成型，並保溫保壓5分鐘；

（5）將模壓成型後的複合材料在溫度為350℃的保溫箱中進行固化。

本實施例下的不透性石墨與熱壓石墨雙極板的性能差如下表所示：

本發明的石墨雙極板的製作工藝是以石墨粉和酚醛樹脂的混合料，加入炭黑和碳纖維在模具中高溫高壓壓制一次成型，工藝簡單，成本低廉，利於批量生產。製得的石墨雙極板具有耐腐蝕、重量輕、導電導熱性能好的優點。

上述實施例只是本發明的較佳實施例，並不是對本發明技術方案的限制，只要是不經過創造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現的技術方案，均應視為落入本發明專利的權利保護範圍內。