CN106159280A - 一种热压石墨双极板及制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热压石墨双极板及制作工艺，石墨双极板由重量百分比为石墨粉65‑73%、酚醛树脂10‑15%、炭黑7‑9%、碳纤维5‑7%组成；热压石墨双极板的制作工艺，具体步骤如下：（1）根据重量百分比选取石墨粉、酚醛树脂、炭黑、碳纤维；（2）将石墨粉和酚醛树脂放入140‑160℃捏合锅中进行初步混合；（3）在初步混合后的混合物中加入炭黑和碳纤维，直至混合均匀；（4）将混合后的复合材料在温度240‑260℃、压力24‑26Mpa的环境下进行模压成型，并保温保压4‑6分钟；（5）将模压成型后的复合材料在温度为340‑360℃的保温箱中进行固化。本发明的优点在于：本发明制作工艺简单、成本低廉、利于批量生产，制作出来的石墨双极板具有耐腐蚀性、重量轻、导电导热性能好、防透气性能好。

Description

一种热压石墨双极板及制作工艺
技术领域
本发明涉及一种燃料电池的配件，具体涉及一种热压石墨双极板及制作工艺。
背景技术
目前燃料电池双极板主要采用不透性石墨即人造石墨，采用人造石墨制造的双极板导电及耐腐蚀性好，但是人造石墨的制作程序复杂而严格，耗工耗时，同时使得流场加工困难，成本极高，不利于批量商业化生产。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，现提供一种工艺简单、成本低廉、利于批量生产、耐腐蚀性及导电导热性能好的的热压石墨双极板及制作工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种热压石墨双极板及制作工艺，其由以下成份重量百分比组成：石墨粉65-73%、酚醛树脂10-15%、炭黑7-9%、碳纤维5-7%。
一种热压石墨双极板的制作工艺，其特征在于，具体步骤如下：
（1）根据重量百分比选取石墨粉、酚醛树脂、炭黑、碳纤维；
（2）将石墨粉和酚醛树脂放入140-160℃捏合锅中进行初步混合；
（3）在初步混合后的混合物中加入炭黑和碳纤维，直至混合均匀；
（4）将混合后的复合材料在温度240-260℃、压力24-26Mpa的环境下进行模压成型，并保温保压4-6分钟；
（5）将模压成型后的复合材料在温度为340-360℃的保温箱中进行固化。
进一步的，石墨双极板由以下成份重量百分比组成：石墨粉70%、酚醛树脂13%、炭黑8%、碳纤维6%。
本发明的有益效果如下：本发明的石墨双极板的制作工艺是以石墨粉和酚醛树脂的混合料，加入炭黑和碳纤维在模具中高温高压压制一次成型，工艺简单，成本低廉，利于批量生产。制得的石墨双极板具有耐腐蚀、重量轻、导电导热性能好的优点。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1
一种热压石墨双极板，其由以下成份重量百分比组成：石墨粉65%、酚醛树脂10%、炭黑7%、碳纤维5%。
一种热压石墨双极板的制作工艺，具体步骤如下：
（1）根据重量百分比选取石墨粉、酚醛树脂、炭黑、碳纤维；
（2）将石墨粉和酚醛树脂放入140℃捏合锅中进行初步混合；
（3）在初步混合后的混合物中加入炭黑和碳纤维，直至混合均匀；
（4）将混合后的复合材料在温度240℃、压力24Mpa的环境下进行模压成型，并保温保压4分钟；
（5）将模压成型后的复合材料在温度为340℃的保温箱中进行固化。
实施例2
一种热压石墨双极板，其由以下成份重量百分比组成：石墨粉73%、酚醛树脂15%、炭黑9%、碳纤维7%。
一种热压石墨双极板的制作工艺，具体步骤如下：
（1）根据重量百分比选取石墨粉、酚醛树脂、炭黑、碳纤维；
（2）将石墨粉和酚醛树脂放入160℃捏合锅中进行初步混合；
（3）在初步混合后的混合物中加入炭黑和碳纤维，直至混合均匀；
（4）将混合后的复合材料在温度260℃、压力26Mpa的环境下进行模压成型，并保温保压6分钟；
（5）将模压成型后的复合材料在温度为360℃的保温箱中进行固化。
实施例3
一种热压石墨双极板，其由以下成份重量百分比组成：石墨粉70%、酚醛树脂13%、炭黑8%、碳纤维6%。
一种热压石墨双极板的制作工艺，具体步骤如下：
（1）根据重量百分比选取石墨粉、酚醛树脂、炭黑、碳纤维；
（2）将石墨粉和酚醛树脂放入150℃捏合锅中进行初步混合；
（3）在初步混合后的混合物中加入炭黑和碳纤维，直至混合均匀；
（4）将混合后的复合材料在温度250℃、压力25Mpa的环境下进行模压成型，并保温保压5分钟；
（5）将模压成型后的复合材料在温度为350℃的保温箱中进行固化。
本实施例下的不透性石墨与热压石墨双极板的性能差如下表所示：
本发明的石墨双极板的制作工艺是以石墨粉和酚醛树脂的混合料，加入炭黑和碳纤维在模具中高温高压压制一次成型，工艺简单，成本低廉，利于批量生产。制得的石墨双极板具有耐腐蚀、重量轻、导电导热性能好的优点。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (3)

1.一种热压石墨双极板，其特征在于，其由以下成份重量百分比组成：石墨粉65-73%、酚醛树脂10-15%、炭黑7-9%、碳纤维5-7%。
2.一种热压石墨双极板的制作工艺，其特征在于，具体步骤如下：
根据重量百分比选取石墨粉、酚醛树脂、炭黑、碳纤维；
将石墨粉和酚醛树脂放入140-160℃捏合锅中进行初步混合；
在初步混合后的混合物中加入炭黑和碳纤维，直至混合均匀；
将混合后的复合材料在温度240-260℃、压力24-26Mpa的环境下进行模压成型，并保温保压4-6分钟；
将模压成型后的复合材料在温度为340-360℃的保温箱中进行固化。
3.根据权利要求1所述一种热压石墨双极板，其特征在于，石墨双极板由以下成份重量百分比组成：石墨粉70%、酚醛树脂13%、炭黑8%、碳纤维6%。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108383421A (zh) * 2018-04-03 2018-08-10 江苏神州碳制品有限公司 一种热压石墨板生产方法
CN112157931A (zh) * 2020-09-17 2021-01-01 大连博融新材料有限公司 一种高碳含量的碳素双极板、其制备工艺及用途
CN113270605A (zh) * 2021-04-23 2021-08-17 四川东材科技集团股份有限公司 一种冷压复合双极板的制备方法
CN113903937A (zh) * 2021-09-02 2022-01-07 北京华胜信安电子科技发展有限公司 快速模压复合石墨双极板及其制备方法、及燃料电池
CN114388824A (zh) * 2022-01-17 2022-04-22 安徽锦美碳材科技发展有限公司 一种pmefc双极板的人造石墨基复合材料制备方法
CN115332484A (zh) * 2022-08-16 2022-11-11 东莞市嘉裕碳素制品有限公司 一种碳基复合模压双极板的生产方法
CN115347208A (zh) * 2022-10-17 2022-11-15 江苏金亚隆科技有限公司 一种石墨极板的制备工艺
CN115490459A (zh) * 2022-09-23 2022-12-20 北京吉拓创能科技有限公司 石墨极板及其制备方法、碱性电解槽和电解水制氢设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101656316A (zh) * 2009-09-17 2010-02-24 山东大学 一种磨碎碳纤维增强的酚醛树脂/石墨双极板材料
CN103117397A (zh) * 2013-02-04 2013-05-22 昆山弗尔赛能源有限公司 一种燃料电池用双极板的制造工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101656316A (zh) * 2009-09-17 2010-02-24 山东大学 一种磨碎碳纤维增强的酚醛树脂/石墨双极板材料
CN103117397A (zh) * 2013-02-04 2013-05-22 昆山弗尔赛能源有限公司 一种燃料电池用双极板的制造工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王彦明等: "碳纤维增强酚醛树脂/石墨复合材料双极板的性能", 《机械工程材料》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108383421A (zh) * 2018-04-03 2018-08-10 江苏神州碳制品有限公司 一种热压石墨板生产方法
CN112157931A (zh) * 2020-09-17 2021-01-01 大连博融新材料有限公司 一种高碳含量的碳素双极板、其制备工艺及用途
CN113270605A (zh) * 2021-04-23 2021-08-17 四川东材科技集团股份有限公司 一种冷压复合双极板的制备方法
CN113270605B (zh) * 2021-04-23 2022-12-09 四川东材科技集团股份有限公司 一种冷压复合双极板的制备方法
CN113903937A (zh) * 2021-09-02 2022-01-07 北京华胜信安电子科技发展有限公司 快速模压复合石墨双极板及其制备方法、及燃料电池
CN113903937B (zh) * 2021-09-02 2023-10-13 北京华胜信安电子科技发展有限公司 快速模压复合石墨双极板及其制备方法、及燃料电池
CN114388824A (zh) * 2022-01-17 2022-04-22 安徽锦美碳材科技发展有限公司 一种pmefc双极板的人造石墨基复合材料制备方法
CN115332484A (zh) * 2022-08-16 2022-11-11 东莞市嘉裕碳素制品有限公司 一种碳基复合模压双极板的生产方法
CN115490459A (zh) * 2022-09-23 2022-12-20 北京吉拓创能科技有限公司 石墨极板及其制备方法、碱性电解槽和电解水制氢设备
CN115347208A (zh) * 2022-10-17 2022-11-15 江苏金亚隆科技有限公司 一种石墨极板的制备工艺
CN115347208B (zh) * 2022-10-17 2023-01-03 江苏金亚隆科技有限公司 一种石墨极板的制备工艺

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