一种石墨树脂混合粉体的制备方法技术

本发明专利技术适用于燃料电池技术领域，提供了一种石墨树脂混合粉体的制备方法，适用于石墨复合双极板，本发明专利技术将树脂分散于助剂中，再与石墨粉体混合超声搅拌得到悬浊液，然后将悬浊液置于液氮中冷冻，再用真空冷冻干燥机进行干燥，以去除悬浊液中的助剂成分，得到的干燥粉体研磨粉碎得到超均匀石墨树脂复合粉体；本发明专利技术制备得到的超均匀石墨树脂复合粉体中石墨和树脂高度均匀分散，改善了石墨复合双极板的表面状态，在保证双极板弯曲强度的同时提升其电导率。本发明专利技术制备步骤简单，易操作，混合时间短，可以有效缩短石墨树脂粉料混合的制备周期，从而进一步简化模压复合石墨双极板的制备步骤、缩短制备周期。缩短制备周期。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨树脂混合粉体的制备方法


[0001]本专利技术属于燃料电池
，尤其涉及一种石墨树脂混合粉体的制备方法。

技术介绍

[0002]燃料电池双极板是电堆中的核心部件，其主要作用是分隔燃料与氧化剂，支撑膜电极，与膜电极层叠装配成电堆，在燃料电池中起到支撑、收集电流、分配气体的作用，通过表面的流场运输气体，收集、传导反应生成的电流、热量和水等。
[0003]目前，石墨双极板大多采用CNC(Computer numerical control的简称，计算机数字控制机床)机加工艺，但是机加工艺制作过程复杂，加工周期较长，成本高，不太适应未来的批量化生产需求。模压复合双极板具有加工周期短、效率高、成本低、厚度薄等优势。制备模压石墨复合双极板的物料主要是石墨粉与树脂的混合物，常规混合方法采用湿法或者干法混合，但是混合时间较长，且过程繁琐，而且干混均匀性较差，会影响到双极板的导电性能。
[0004]因此，寻找合适方法制备分散均匀的石墨和树脂混合粉体对于高性能模压石墨复合双极板的制备来说至关重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种石墨树脂混合粉体的制备方法，旨在解决现有的模压复合石墨双极板中石墨树脂混合方法时间较长、过程繁琐、容易影响双极板使用性能的问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供一种石墨树脂混合粉体的制备方法，包括如下步骤：
[0007]S1：将树脂加入助剂中，搅拌均匀，得到树脂溶液；将石墨粉料加入所述树脂溶液中，超声分散，得到悬浊液；<br/>[0008]S2：将所述悬浊液置于
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209.86℃～
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196℃(根据实际使用的需要，可以为
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209.86℃，或者为
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200.6℃，或者为
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196℃，优选为
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196℃)液氮中冷冻3min～20min(根据实际使用的需要，可以为3min，或者为10min，或者为20min，优选为10min)，然后在
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10℃～
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50℃(根据实际使用的需要，可以为
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10℃，或者为
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30℃，或者为
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50℃)、真空度1.3Pa～13Pa(根据实际使用的需要，可以为1.3Pa，或者为7Pa，或者为13Pa)下进行真空冷冻干燥12h～48h(根据实际使用的需要，可以为12h，或者为30h，或者为48h)，得到粉体；将所述粉体研磨，得到石墨树脂混合粉体。
[0009]通过将悬浊液置于液氮中冷冻后再真空冷冻干燥，能够使得石墨和树脂高度均匀分散，进而使得到的石墨树脂混合粉体具有较高的均匀度；采用均匀度较高的混合粉体制备双极板，能够有效改善石墨复合双极板的表面状态，在保证双极板弯曲强度的同时提升其电导率。
[0010]步骤S1中，
[0011]作为优选的实施方式，每克所述树脂加入4毫升～50毫升(根据实际使用的需要，
可以为4毫升，或者为25毫升，或者为50毫升)所述助剂。这样，能够使得石墨和树脂高度均匀分散，进而使得到的石墨树脂混合粉体具有较高的均匀度。
[0012]作为优选的实施方式，所述石墨粉料与所述树脂的质量比为1：1～4：1(根据实际使用的需要，可以为1：1，或者为2：1，或者为4：1)。这样，能够使得石墨和树脂高度均匀分散的同时，能够保证得到的石墨树脂混合粉体具有较好的表面状态、弯曲强度和电导率。
[0013]作为优选的实施方式，所述搅拌是以100rpm～800rpm(根据实际使用的需要，可以为100rpm，或者为500rpm，或者为800rpm)搅拌30min～300min(根据实际使用的需要，可以为30min，或者为150min，或者为300min)。这样，使得石墨和树脂高度均匀分散。
[0014]作为优选的实施方式，所述超声分散的时间是30min～240min(根据实际使用的需要，可以为30min，或者为150min，或者为240min)。这样，使得石墨和树脂高度均匀分散的同时，能够保证得到的石墨树脂混合粉体具有较好的表面状态、弯曲强度和电导率。
[0015]作为优选的实施方式，所述树脂为酚醛树脂、丙烯酸树脂或环氧树脂。
[0016]作为优选的实施方式，所述助剂为超纯水、酒精、NMP中的一种或至少两种的混合物。
[0017]作为优选的实施方式，所述石墨粉料为膨胀石墨、微晶石墨、鳞片石墨、天然石墨、人造石墨或中间相碳微球中的一种或至少两种的混合物。
[0018]步骤S2中，
[0019]作为优选的实施方式，所述研磨的方式为采用研钵手动研磨。
[0020]作为优选的实施方式，所述石墨树脂混合粉体粒径为30μm～100μm。这样，能够保证石墨和树脂高度均匀分散。
[0021]本专利技术提供了一种石墨树脂混合粉体的制备方法，本专利技术将树脂分散于助剂中，再与石墨粉体混合超声搅拌得到悬浊液，然后将悬浊液置于液氮中冷冻后，再用真空冷冻干燥机进行干燥以去除悬浊液中的助剂成分，得到的干燥粉体研磨粉碎得到超均匀的石墨树脂复合粉体；本专利技术制备得到的超均匀石墨树脂复合粉体中石墨和树脂高度均匀分散，改善了石墨复合双极板的表面状态，在保证双极板弯曲强度的同时提升其电导率。本专利技术制备步骤简单，易操作，混合时间短，可以有效缩短石墨树脂粉料混合的制备周期，从而进一步简化模压复合石墨双极板的制备步骤、缩短制备周期。
具体实施方式
[0022]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0024]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0025]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0026]另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨树脂混合粉体的制备方法，适用于石墨复合双极板，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：S1：将树脂加入助剂中，搅拌均匀，得到树脂溶液；将石墨粉料加入所述树脂溶液中，超声分散，得到悬浊液；S2：将所述悬浊液置于
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209.86℃～
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196℃液氮中冷冻3min～20min，然后在
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50℃、真空度1.3Pa～13Pa下进行真空冷冻干燥12h～48h，得到粉体；将所述粉体研磨，得到石墨树脂混合粉体。2.如权利要求1所述的石墨树脂混合粉体的制备方法，其特征在于，步骤S1中，每克所述树脂加入4毫升～50毫升所述助剂。3.如权利要求1所述的石墨树脂混合粉体的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述石墨粉料与所述树脂的质量比为1：1～4：1。4.如权利要求1所述的石墨树脂混合粉体的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述搅拌是以...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱道龙，李建毅，
申请(专利权)人：深圳市雄韬电源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：