【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电池双极板制备方法，特别是涉及一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法。
技术介绍
1、风能、太阳能等可再生能源的不稳定性和不连续性是限制其广泛使用的主要原因，因此需要大力发展储能技术。由于钒氧化还原液流电池（钒电池）的高安全性、寿命长等优点被认为是最具有市场前景的储能技术之一。双极板作为钒电池的关键部件之一，其作用是充放电的集流和正负极溶液的分离，其体向电导率直接影响钒电池的内阻进而影响钒电池的性能[1]。
2、目前，钒电池能用的双极板主要有金属类双极板，纯石墨双极板板，碳塑复合双极板。金属双极板虽导电率高，但由于钒电解液为高浓度硫酸体系，其耐腐蚀性能差；纯石墨双极板导电性能优良，但因其成本高和脆性的问题，限制了其使用；碳塑复合双极板耐蚀性、力学性能良好，但导电性能较差[2]，因此提高碳塑复合双极板的导电性成为研究热点。ghosh[3]在石墨作为导电填料的基础上，又在其中加入碳纤维制备出了碳纤维/石墨复合双极板，并对不同长度碳纤维进行比较。
3、目前研究主要通过加入导电填料构建了新的导电通路在一定程度提高了导电性，但其导电填料在双极板的内部是随机排列的，并没有沿导电方向有序排列，导致双极板的电阻较高，降低了电池效率。
4、[1]高海.全钒液流电池关键材料研究进展及展望[j].能源与环境,2023,(06):73-75+87.
5、[2]梁力仁,曾义凯.全钒液流电池用双极板材料研究进展[j].制冷与空调(四川),2023,37(03):375-381+416.>
6、[3]ghosh a, goswami p, mahanta p, et al. effect of carbon fiberlength and graphene on carbon-polymer composite bipolar plate for pemfc[j].journal of solid state electrochemistry, 2014, 18: 3427-3436.
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，本专利技术通过在双极板导电方向上加入电场，使导电填料沿电流方向有序排列，因此显著提高了体向电导率，使双极板内阻大幅降低，显著提高了电池性能，使得该设计对高导电钒电池用双极板组分设计和工业化制备具有重要的实用价值。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，所述方法包括以下制备过程：
4、1）将树脂和导电填料进行混料；
5、2）将混炼后的复合材料放入钢制模具中进行模压成型；
6、3）成型后在平板热压机中取出模具，将装有双极板的钢制模具放在绝缘台上，模具的阳模作为正极，阴模作为负极，对模具施加电压，在电压作用下制备出导电填料沿电流方向有序的分布于树脂中的复合双极板，待完全冷却后获得结构可控的复合双极板。
7、所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，所述步骤1树脂材料为热塑性树脂，热塑性树脂为聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯中的一种或几种，优选为聚乙烯；
8、其树脂的含量为30%~60%，树脂的优选占比为40%；
9、其导电填料种类为片层状石墨、碳纳米管中的一种或多种，导电填料的含量为40%~70%，优选导电填料为60%；导电填料石墨的粒径为5μm~10μm，碳纳米管长度为40~50nm；
10、其混料方法为开炼法、密炼法或挤出法中的一种，优选开炼法；混料温度为100℃~130℃，优选温度为110℃。
11、所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，所述步骤2模压成型的温度为150~240℃，优选温度为170℃；模压时间为5~20min，最佳模压时间为10min；模压压力为3~10mpa，最佳压力为5mpa。
12、所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，所述双极板厚度为0.6mm~1.2mm，双极板优选厚度为0.9mm。
13、所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，所述步骤3模具的材质是硬质合金钢。
14、所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，所述施加电压使导电填料实现电流方向排列，施加外部电场的时间为15~30min，优选20min；施加外部电场使导电填料实现沿电流方向排列，电源采用交流电源，电压放大器；
15、所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，所述施加电压使导电填料实现电流方向排列，交流电场频率范围为100hz~1khz，优选交流电场频率为500hz；
16、所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，所述施加电压使导电填料沿电流方向排列，施加的电压强度为200v~800v，优选为400v。
17、本专利技术的优点与效果是：
18、本专利技术以聚乙烯树脂为粘结剂，以鳞片石墨和碳纳米管为导电填料，在原位施加电场的作用下制备出导电填料沿导电方向有序排列的双极板，大幅度降低了电池的体电阻，提高了电池工作效率。
19、使用本专利技术工艺制备的钒电池用双极板提供了高导电性，克服了传统碳塑复合双极板体电阻高的问题，可显著提高钒电池的性能。
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1.一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，其特征在于，所述方法包括以下制备过程：
2.根据权利要求1所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，其特征在于，所述步骤1树脂材料为热塑性树脂，热塑性树脂为聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯中的一种或几种，优选为聚乙烯；
3.根据权利要求1所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，其特征在于，所述步骤2模压成型的温度为150~240℃，优选温度为170℃；模压时间为5~20min，最佳模压时间为10min；模压压力为3~10Mpa，最佳压力为5Mpa。
4.根据权利要求1所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，其特征在于，所述双极板厚度为0.6mm~1.2mm，双极板优选厚度为0.9mm。
5.根据权利要求1所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，其特征在于，所述步骤3模具的材质是硬质合金钢。
6.根据权利要求1所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，其特征在于，所述施加电压使导电填料实现电流方向排列，施加外部电场的时间为15~30min，优选20min；施加外
7.根据权利要求6所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，其特征在于，所述施加电压使导电填料实现电流方向排列，交流电场频率范围为100Hz~1KHz，优选交流电场频率为500Hz。
8.根据权利要求7所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，其特征在于，所述
...【技术特征摘要】
1.一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，其特征在于，所述方法包括以下制备过程：
2.根据权利要求1所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，其特征在于，所述步骤1树脂材料为热塑性树脂，热塑性树脂为聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯中的一种或几种，优选为聚乙烯；
3.根据权利要求1所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，其特征在于，所述步骤2模压成型的温度为150~240℃，优选温度为170℃；模压时间为5~20min，最佳模压时间为10min；模压压力为3~10mpa，最佳压力为5mpa。
4.根据权利要求1所述的一种结构可控高导电钒电池双极板制备方法，其特征在于，所述双极板厚度为0.6mm~1.2mm，双极板优选厚度为0.9mm...
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