CN110684494A - 一种燃料电池双极板粘接用导电胶及其制备方法 - Google Patents

一种燃料电池双极板粘接用导电胶及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110684494A
CN110684494A CN201910968426.9A CN201910968426A CN110684494A CN 110684494 A CN110684494 A CN 110684494A CN 201910968426 A CN201910968426 A CN 201910968426A CN 110684494 A CN110684494 A CN 110684494A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
conductive adhesive
bonding
fuel cell
bipolar plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910968426.9A
Other languages
English (en)
Inventor
郑法
刘清
阚佳伟
董辉
吴海涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yushi Energy Nantong Co Ltd
Original Assignee
Yushi Energy Nantong Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yushi Energy Nantong Co Ltd filed Critical Yushi Energy Nantong Co Ltd
Priority to CN201910968426.9A priority Critical patent/CN110684494A/zh
Priority to PCT/CN2019/115667 priority patent/WO2021068319A1/zh
Publication of CN110684494A publication Critical patent/CN110684494A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00—Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/08—Macromolecular additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • C09J9/02—Electrically-conducting adhesives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本发明公开了一种燃料电池双极板粘接用导电胶及其制备方法，所述导电胶原料包括如下重量组分：环氧树脂100份，聚酰亚胺10‑15份，石墨烯20‑30份，导电炭黑4‑6份，固化剂2‑3份，液体聚硫橡胶5‑8份，固化促进剂0.5‑1份，制备方法包括如下步骤：步骤1：将石墨烯、导电炭黑和去离子水混合，在搅拌机下以4000‑5500r/min分散30‑40min，得到石墨烯预混浆料；步骤2：将环氧树脂、聚酰亚胺、液体聚硫橡胶加入至有机溶剂中混合，在搅拌机下以350‑550r/min，再超声波分散20‑30min，得到预制环氧树脂溶液；步骤3：将步骤1制得的石墨烯预混料加入到步骤2制得的预制树脂溶液中，再加入固化剂与固化促进剂，于500‑800r/min搅拌分散30‑40min，即可得到所述导电胶。本发明制备的导电胶粘接性能优异，耐水性和导电性更好。

Description

一种燃料电池双极板粘接用导电胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及导电胶制备技术领域，特别涉及一种燃料电池双极板粘接用导电胶及其制备方法。
背景技术
导电胶主要由基体树脂、导电填料、分散添加剂和助剂等组成。按照导电填料的种类不同可以分为金属导电胶、碳系导电胶和复合导电胶。金属导电胶导电性能好，但是价格较高，故降低成本成为导电胶应用研究的一个重要方向。现有碳系导电胶在用于燃料电池双极板粘接时，导电性能不强，电阻率高，粘接性能不好，耐水性不强，容易导致双极板粘接部位发生变化，从而影响电池的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃料电池双极板粘接用导电胶及其制备方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种燃料电池双极板粘接用导电胶，其特征在于，所述导电胶原料包括如下重量组分：环氧树脂100份，聚酰亚胺10-15份，石墨烯20-30份，导电炭黑4-6份，固化剂2-3份，液体聚硫橡胶5-8份，固化促进剂0.5-1份。
优选的，所述固化剂为甲基六氢邻苯二甲酸酐、三乙胺、2-乙基-4-甲基咪唑、二乙氨基丙胺或二乙烯三胺中的一种或多种。
优选的，所述固化促进剂为甲苯磺酸、胺基苯酚或邻苯二甲酸中的一种或多种。
一种燃料电池双极板粘接用导电胶制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：将石墨烯、导电炭黑和去离子水混合，在搅拌机下以4000-5500r/min分散30-40min，得到石墨烯预混浆料；
步骤2：将环氧树脂、聚酰亚胺、液体聚硫橡胶加入至有机溶剂中混合，在搅拌机下以350-550r/min混匀，再超声波分散20-30min，得到预制环氧树脂溶液；
步骤3：将步骤1制得的石墨烯预混料加入到步骤2制得的预制树脂溶液中，再加入固化剂与固化促进剂，于500-800r/min搅拌分散30-40min，即可得到所述导电胶。
优选的，所述步骤1中去离子水重量为石墨烯与导电炭黑总重量的一半。
优选的，所述步骤2中有机溶剂为丙酮、无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺或二氯甲烷中的一种。
优选的，所述步骤2中有机溶剂重量为环氧树脂重量的20%-30%。
综上所述，本发明的有益效果为，通过对环氧树脂进行增韧改性，并加入液体聚硫橡胶提高整体导电胶的粘接性能，以及降低电阻率，提高耐水性。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本发明的限制。
实施例1
步骤1：按重量份数取石墨烯21份、导电炭黑5份和去离子水13份混合，在搅拌机下以4500r/min分散30min，得到石墨烯预混浆料；
步骤2：按重量份数取环氧树脂100份、聚酰亚胺11份、液体聚硫橡胶6份加入至20份有机溶剂无水乙醇中混合，在搅拌机下以400r/min混匀，再超声波分散20min，得到预制环氧树脂溶液；
步骤3：将步骤1制得的石墨烯预混料加入到步骤2制得的预制树脂溶液中，再按重量份加入2份固化剂三乙胺与0.5份固化促进剂甲苯磺酸，于600r/min下搅拌分散30min，即可得到所述导电胶。
实施例2
步骤1：按重量份数取石墨烯26份、导电炭黑5份和去离子水15份混合，在搅拌机下以5000r/min分散35min，得到石墨烯预混浆料；
步骤2：按重量份数取环氧树脂100份、聚酰亚胺13份、液体聚硫橡胶7份加入至25份有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺中混合，在搅拌机下以450r/min混匀，再超声波分散30min，得到预制环氧树脂溶液；
步骤3：将步骤1制得的石墨烯预混料加入到步骤2制得的预制树脂溶液中，再按重量份加入2.5份固化剂2-乙基-4-甲基咪唑与1份固化促进剂胺基苯酚，于650r/min下搅拌分散35min，即可得到所述导电胶。
实施例3
步骤1：按重量份数取石墨烯30份、导电炭黑6份和去离子水18份混合，在搅拌机下以5500r/min分散40min，得到石墨烯预混浆料；
步骤2：按重量份数取环氧树脂100份、聚酰亚胺15份、液体聚硫橡胶8份加入至30份有机溶剂丙酮中混合，在搅拌机下以550r/min混匀，再超声波分散25min，得到预制环氧树脂溶液；
步骤3：将步骤1制得的石墨烯预混料加入到步骤2制得的预制树脂溶液中，再按重量份加入2.5份固化剂2-乙基-4-甲基咪唑与1份固化促进剂胺基苯酚，于750r/min下搅拌分散40min，即可得到所述导电胶。
对比例1
以重量份计,环氧树脂为100份,三乙醇胺为14份,添加剂聚乙二醇醚为8 份，再加入还原石墨烯20份。将上述原料在玛瑙研钵中进行充分研磨混合, 配制成导电胶。
将上述实施例1-3以及对比例1所制得的导电胶在固化条件下通过拉力试验机进行粘接强度测试，实验可得实施例1-3的粘接强度均达到45Mpa及以上，对比例1的导电胶粘接强度则为40Mpa。
将上述实施例1-3以及对比例1所制得的导电胶均匀涂敷在两块横截面积为 1 cm2 的铜片之间, 利用夹具控制胶层厚度约为 0.02 mm 。固化后, 使用螺旋测微器准确测量胶层厚度, 再使用直流低电势电位差计, 用对消法电路测定两铜片间胶层的电阻( 铜片电阻可忽略不计) ,按照公式计算导电胶的体积电阻率。由此可得实施例1-3所制得的导电胶体积电阻率均低于0.27Ω·cm，而对比例1的导电胶体积电阻率则为0.45Ω·cm。
由于本发明通过加入增韧助剂聚酰亚胺以及液体聚硫橡胶对环氧树脂进行改性，使得导电胶内石墨片层分散均匀，搭接紧密，使得导电胶整体粘接强度，耐水性能以及导电性能得到增强，性能更加优异，更加适用于燃料电池双极板的粘接。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，不用于限制本发明，本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种燃料电池双极板粘接用导电胶，其特征在于，所述导电胶原料包括如下重量组分：环氧树脂100份，聚酰亚胺10-15份，石墨烯20-30份，导电炭黑4-6份，固化剂2-3份，液体聚硫橡胶5-8份，固化促进剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板粘接用导电胶，其特征在于：所述固化剂为甲基六氢邻苯二甲酸酐、三乙胺、2-乙基-4-甲基咪唑、二乙氨基丙胺或二乙烯三胺中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板粘接用导电胶，其特征在于：所述固化促进剂为甲苯磺酸、胺基苯酚或邻苯二甲酸中的一种或多种。
4.一种燃料电池双极板粘接用导电胶制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：将石墨烯、导电炭黑和去离子水混合，在搅拌机下以4000-5500r/min分散30-40min，得到石墨烯预混浆料；
步骤2：将环氧树脂、聚酰亚胺、液体聚硫橡胶加入至有机溶剂中混合，在搅拌机下以350-550r/min，再超声波分散20-30min，得到预制环氧树脂溶液；
步骤3：将步骤1制得的石墨烯预混料加入到步骤2制得的预制树脂溶液中，再加入固化剂与固化促进剂，于500-800r/min搅拌分散30-40min，即可得到所述导电胶。
5.根据权利要求4所述的一种燃料电池双极板粘接用导电胶制备方法，其特征在于：所述步骤1中去离子水重量为石墨烯与导电炭黑总重量的一半。
6.根据权利要求4所述的一种燃料电池双极板粘接用导电胶制备方法，其特征在于：所述步骤2中有机溶剂为丙酮、无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺或二氯甲烷中的一种。
7.根据权利要求4所述的一种燃料电池双极板粘接用导电胶制备方法，其特征在于：所述步骤2中有机溶剂重量为环氧树脂重量的20%-30%。
CN201910968426.9A 2019-10-12 2019-10-12 一种燃料电池双极板粘接用导电胶及其制备方法 Pending CN110684494A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910968426.9A CN110684494A (zh) 2019-10-12 2019-10-12 一种燃料电池双极板粘接用导电胶及其制备方法
PCT/CN2019/115667 WO2021068319A1 (zh) 2019-10-12 2019-11-05 一种燃料电池双极板粘接用导电胶及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910968426.9A CN110684494A (zh) 2019-10-12 2019-10-12 一种燃料电池双极板粘接用导电胶及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110684494A true CN110684494A (zh) 2020-01-14

Family

ID=69112640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910968426.9A Pending CN110684494A (zh) 2019-10-12 2019-10-12 一种燃料电池双极板粘接用导电胶及其制备方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN110684494A (zh)
WO (1) WO2021068319A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114122422A (zh) * 2021-09-30 2022-03-01 哈尔滨工业大学（威海） 一种燃料电池双极板表面微结构的制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116622308B (zh) * 2023-07-21 2023-11-03 深圳市中欧新材料有限公司 导电胶及其制备方法、锂离子电池

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130086902A (ko) * 2012-01-26 2013-08-05 도레이첨단소재 주식회사 도전성 난연 접착제 및 이를 이용한 전자파 차폐필름
CN103275629A (zh) * 2013-06-18 2013-09-04 上海第二工业大学 一种高导热胶膜及其制备方法
CN104293229A (zh) * 2014-10-21 2015-01-21 济南圣泉集团股份有限公司 一种导电胶及其制备方法
CN106047255A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 义乌市运拓光电科技有限公司 一种石墨烯包覆无机填料复合树脂胶的制备方法
CN107312484A (zh) * 2017-08-04 2017-11-03 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种环氧树脂型导电胶粘剂及其制备方法
CN108070336A (zh) * 2017-12-19 2018-05-25 苏州吉赛电子科技有限公司 一种oled器件用导电胶的配方
CN108165198A (zh) * 2018-01-30 2018-06-15 东莞市恒尔朗实业有限公司 一种高导电的环氧树脂胶粘剂及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101781540B (zh) * 2010-03-19 2013-03-06 东华大学 一种高性能导电胶及其制备方法
CN102277097A (zh) * 2011-07-19 2011-12-14 彩虹集团公司 一种炭黑导电胶及其制备方法
JP6094865B2 (ja) * 2013-01-10 2017-03-15 Dic株式会社 易接着剤組成物、積層ポリエステル樹脂フィルム及び太陽電池バックシート

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130086902A (ko) * 2012-01-26 2013-08-05 도레이첨단소재 주식회사 도전성 난연 접착제 및 이를 이용한 전자파 차폐필름
CN103275629A (zh) * 2013-06-18 2013-09-04 上海第二工业大学 一种高导热胶膜及其制备方法
CN104293229A (zh) * 2014-10-21 2015-01-21 济南圣泉集团股份有限公司 一种导电胶及其制备方法
CN106047255A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 义乌市运拓光电科技有限公司 一种石墨烯包覆无机填料复合树脂胶的制备方法
CN107312484A (zh) * 2017-08-04 2017-11-03 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种环氧树脂型导电胶粘剂及其制备方法
CN108070336A (zh) * 2017-12-19 2018-05-25 苏州吉赛电子科技有限公司 一种oled器件用导电胶的配方
CN108165198A (zh) * 2018-01-30 2018-06-15 东莞市恒尔朗实业有限公司 一种高导电的环氧树脂胶粘剂及其制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
代仕梅等: "环氧树脂导电胶用铜粉抗氧化性 ", 《应用化学》 *
张柯柯 等: "《特种先进连接方法》", 31 August 2016, 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社 *
李子东 等: "《现代胶粘技术手册》", 31 January 2002 *
梅自强 主编: "《纺织辞典》", 31 January 2007, 北京：中国纺织出版社 *
董炎明 编著: "《高分子分析手册》", 31 March 2004, 北京：中国石化出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114122422A (zh) * 2021-09-30 2022-03-01 哈尔滨工业大学（威海） 一种燃料电池双极板表面微结构的制备方法
CN114122422B (zh) * 2021-09-30 2022-07-19 哈尔滨工业大学（威海） 一种燃料电池双极板表面微结构的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021068319A1 (zh) 2021-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110128982B (zh) 一种常温快固结构胶及其制备方法
LU102505B1 (en) Carbon fiber-doped conductive cement-based material, preparation method and application thereof
CN110684494A (zh) 一种燃料电池双极板粘接用导电胶及其制备方法
CN112646523A (zh) 一种高性能中温固化单组分环氧结构胶及其制备方法
CN103242790B (zh) 一种耐高温云母带粘合剂及其制备方法
CN103819144A (zh) 一种海洋油气管道填充用环氧砂浆的制备方法
CN114854347B (zh) 一种绝缘导热的胶粘剂及其制备方法和导热胶粘材料
CN106047254A (zh) 一种高强度高断裂伸长率环氧粘钢胶及其制备方法
CN114656911B (zh) 一种低粘度导电胶组合物
CN112480369A (zh) 耐湿热老化环氧固化剂及其制备方法及应用
CN112251163A (zh) 一种高导热胶膜及其制备方法
CN115651579B (zh) 一种可快速固化的环氧胶及其制备方法
CN114316870B (zh) 一种注射式植筋胶及其制备方法
CN110922925A (zh) 混凝土潮湿面的环氧树脂胶黏剂
CN103555236B (zh) 一种高粘结性酚醛复合胶粘剂及其制备方法
KR20030090796A (ko) 쌍극성 플레이트를 제조하기 위한 성형조성물
CN111234181B (zh) 一种高韧性绝缘环氧树脂固化物及其制备方法和应用
CN111154339A (zh) 一种碳系导电油墨填料及其制备方法
CN110734727A (zh) 一种聚苯胺改性鳞片状碳粉的导电胶的制备方法
CN115011298B (zh) 一种流变稳定的单组分环氧包封胶及其制备方法
CN115584230B (zh) 一种高柔韧性双组份环氧胶及其制备方法
CN116640443B (zh) 一种用于制备石墨双极板的液体树脂组合物及其制备方法和应用
CN114774046B (zh) 一种常温固化胶及其使用方法
CN116496737A (zh) 一种高粘接强度、低永久压缩变形率、低透气性的导电粘接密封胶及其制备方法
CN110734725B (zh) 一种封装用柔性导电胶及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200114