The invention relates to the preparation field of bipolar plates for batteries, in particular a laminated structure bipolar plate and a preparation method. The laminated structure bipolar plate includes flexible graphite conductive layer and resin functional layer. The flexible graphite conductive layer has good electrical conductivity and physical and chemical stability. The functional layer of resin has the function of improving mechanical strength and improving air tightness of bipolar plates. The resin film was treated with silane coupling agent to obtain the surface modified resin film. According to a certain order, the commercial flexible graphite paper and modified resin film are stacked and placed into the abrasive tools, then pressed at a certain temperature and pressure, and a bipolar plate for battery performance is obtained. The commercial flexible graphite paper is used as the main raw material. By introducing the resin functional layer, the conductivity, mechanical strength and air tightness of the bipolar plate can be effectively improved, and a thinner bipolar plate can be prepared to improve the performance of the battery when the current is high.
【技术实现步骤摘要】
一种层叠结构双极板及其制备方法
本专利技术涉及电池用双极板制备领域,特别是一种层叠结构双极板及其制备方法。
技术介绍
全钒液流电池和燃料电池的结构中包含的双极板,也称集流板,具有连接单体电池正、负极的导线作用,也起着分隔不同单体电池的正极氧化性材料与负极还原性材料的作用,可将电极反应物通过双极板的流场均匀分配到电极各处。因此,为了更好的发挥导线作用,要求双极板必须是电的良导体,而且导电性越高越好;为了有效的隔离正、负极活性物质,要求双极板具有足够的阻隔性,即要求双极板结构致密,对气态、液态物质无渗漏;为了确保电池在工作时温度分布均匀并使电池的热量顺利排除,双极板必须是热的良导体;为了提高电池的配性和使用寿命,要求双极板具有足够高的机械强度和耐化学腐蚀性,提高以满足不同电池对能力密度和功率密度的要求,同时双极板的价格要低,以满足电池大规模推广的成本要求。目前,研究较多的电池用双极板包括:耐蚀金属类、导电塑料类和石墨类。金属类双极板的导电性、机械性和加工性较好,但其耐蚀性还需要进一步改进,暂不能具备大规模应用的前景;导电塑料类双极板的成本较低,但是其导电性和机械强度之间的矛盾性较难平衡;热解石墨类双极板的导电性及耐腐蚀性较好,缺点是制作程序复杂而严格,耗工费时,且该类型双极板质脆,缺乏韧性,实际使用的石墨双极板厚度较大,一般为3mm左右,不利于电池体积比功率的提高。柔性石墨具有双极板所需的导电、导热和耐腐蚀等优点,关于纯柔性石墨或柔性石墨与树脂复合双极板的研究较多,但是该类双极板的机械强度还是无法满足要求,同时石墨双极板的气密性还需进一步提高。若能柔性石墨为主 ...
【技术保护点】
一种层叠结构双极板,其特征在于,双极板包括柔性石墨导电层和树脂薄膜功能层,由含有硅烷偶联剂和导电添加剂的浆料涂覆于树脂薄膜表面形成改性树脂薄膜,将柔性石墨纸与改性树脂薄膜层叠后模压,获得电池用双极板。
【技术特征摘要】
1.一种层叠结构双极板,其特征在于,双极板包括柔性石墨导电层和树脂薄膜功能层,由含有硅烷偶联剂和导电添加剂的浆料涂覆于树脂薄膜表面形成改性树脂薄膜,将柔性石墨纸与改性树脂薄膜层叠后模压,获得电池用双极板。2.根据权利要求1所述的层叠结构双极板,其特征在于:所述导电添加剂和硅烷偶联剂的浆料中,硅烷偶联剂的质量分数为1%~5%,导电添加剂的质量分数为0.5%~15%,其余为溶剂。3.根据权利要求1或2所述的层叠结构双极板特征在于:所述的导电添加剂为具有优异导电性的材料,采用碳纤维、碳纳米管、人造石墨、石墨烯、导电塑料粒子之一种或两种以上混合;所述的溶剂为乙醇或水。4.根据权利要求1所述的层叠结构双极板,其特征在于:所述的树脂薄膜为热塑性高分子材料,采用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚苯硫醚之一种或两种以上混合。5.根据权利要求1所述的层叠结构双极板,其特征在于:所述的树脂薄膜的厚度为0.01~1.0mm,熔点范围100~350℃。6.根据权利要求1所述的层叠结构双极板,其特征在于:所述的柔性石墨纸为市售石墨纸,其石墨含量95wt%以上,厚度为0.1~5.0mm。7.根据权利要求1所述的层叠结构双极板,其特征在于:所述的柔性石墨纸与...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖伟,侯绍宇,杨志刚,刘建国,严川伟,
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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