一种低电阻率复合导电板及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种低电阻率复合导电板及其制备方法。本发明专利技术的低电阻率复合导电板的原料的质量百分含量组成为：环氧树脂或环氧乙烯基树脂20%～80%、固化剂0.5%～60%、促进剂0%～5%、导电填料5%～50%、石墨毡1%～60%。本发明专利技术的低电阻率复合导电板的制备方法包括步骤：将环氧乙烯基树脂或环氧树脂和导电碳粉混合，超声、搅拌分散均匀，真空排气，得到混合液体X；向混合液体X中加入固化剂和促进剂，得到混合液体Y,然后将石墨毡浸入混合液体Y中，放入真空箱中排气；然后将浸渍好的石墨毡取出放入聚四氟乙烯模具中，固化成型，脱模。采用本发明专利技术制备的复合导电板电阻率低、抗渗漏性好、机械强度高、耐酸碱腐蚀、耐氧化性好，生产工艺简单，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液流电池用电极材料
，具体涉及ー种低电阻率复合导电板及其制备方法。
技术介绍
目前，国内外研究报道的复合导电板一般都是使用如聚こ烯(PE)、聚丙烯(PP)、PS等热塑性塑料和酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂等热固性塑料加导电碳粉或石墨粉等导电填料制成，导电主要依靠碳粉或石墨粉等材料的挤压接触，电阻率一般都在O. I Ω · Cm以上。专利CN101150192报道的一种低电阻导电塑料板电阻率大于1Ω · cm。专利CN101525468报道的复合导电塑料板制备过程需要浓硫酸高温处理，エ艺复杂且导电板易渗漏，质量难以保证。导电板电阻率较大，应用于液流电池会极大的降低产品电性能，导致液流电池功率低、単元功率成本高。导电板作为产品的ー个组件，从成本角度讲，需要エ艺简单，便于投产。因此，寻找另外ー种低电阻率、エ艺简单的复合导电板制备方法已经成为液流电池领域的ー个重要研究课题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种低电阻率复合导电板，本专利技术要解决的另一个技术问题是提供一种低电阻率复合导电板的制备方法。本专利技术的低电阻率复合导电板，其原料的质量百分比组成为 环氧树脂或环氧こ烯基树脂 20% 80% 固化剂O. 5% 60% 促进剂0% 5% 导电填料5% 50% 石墨租1% 60%。本专利技术中的低电阻率复合导电板的厚度为O. I 10mm，电阻率小于I Ω · cm。本专利技术中的低电阻率复合导电板的固化剂为胺类固化剂、改性胺类固化剂、酸酐类固化剂或自由基引发类固化剂。本专利技术中的低电阻率复合导电板的促进剂为胺类促进剂或异辛酸钴促进剂。本专利技术中的低电阻率复合导电板的导电填料为导电碳纤维、碳粉、石墨粉、金属粉末中的ー种或以上，导电板的电阻率小于100 Ω · Cm。本专利技术中的低电阻率复合导电板的石墨毡采用炭纤维网络状材料制成，导电板厚度为O. 5臟-ICtam,电阻率小于10 Ω · cm。本专利技术的低电阻率复合导电板的制备方法，包括以下步骤 a)将液态高分子树脂和导电填料混合，超声、搅拌分散均匀，得到混合液体X; b)将混合液体X在真空箱中排除液体中的气体；C)在混合液体X中加入一定比例固化剂，搅匀，得到混合液体Y ； d)将剪裁好的一定厚度的石墨毡浸入混合液体Y中，放入真空箱，使混合液体Y充分浸入石墨毡中； e)取出浸润后的石墨毡，放入成型模具中压平，待混合液体Y固化后脱摸，即得到低电阻率复合导电板。上述步骤a中的导电填料为导电碳纤维、碳粉、石墨粉、金属粉末中的一种或以上，导电板的电阻率小于100 Ω · cm。上述步骤d中的石墨租采用炭纤维网络状材料制成，导电板厚度为O. 5mm-1Omm,电阻率小于10 Ω · cm。 本专利技术克服了现有技木工艺复杂、电阻率大以及质量难以保证等突出缺点，以炭租或石墨租为导电网络骨架，制备出一种低电阻率复合导电板。电阻率小于0.02 Ω ^cm,比目前导电塑料板降低Γ2个数量级。本专利技术的有益效果是(I)采用常温成型方式，制备エ艺简单；(2)采用无线网络贯穿导电模型，导电性能好，利于降低単元功率电池成本；(3)采用一次成型技术，可靠性闻。本专利技术的低电阻率复合导电板在实验室实验中表现出较好的耐氧化、耐强酸性电解液腐蚀性能，使用寿命是石墨板的200%以上，在电池使用中最大充放电电流密度可达到180mA · cm_2，是导电塑料板200%以上，机械强度是石墨板的10倍，具有广阔的应用前景。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术做进ー步详细描述。实施例I 以聚四氟こ烯材料制作复合导电板成型模具，环氧树脂采用无锡蓝星树脂厂生产的615A环氧树脂，固化剂采用无锡蓝星树脂厂生产的593改性胺类固化剂，导电填料采用南通永通环保科技有限公司生产的特种导电碳粉，石墨毡采用兰州碳素复合材料厂生产的石墨毡，经如下エ艺制备低电阻率复合导电板 (I )20°C下，将615A环氧树脂和导电碳粉，按10:1比例混合，通过超声波和搅拌相结合的方式，使碳粉分散均匀，得到混合液体X ; (2)将混合液体X在真空箱中排除液体中的气体，真空度在IOPa IOOOPa保压lOmin，然后取出； (3)在混合液体X中加入593固化剂(质量比615A:593=4:1)，搅匀，得到混合液体Y (4)将石墨毡浸入混合液体Y中，放入真空箱中，保持真空度在IOPa IOOOPa保压IOmin,使混合液体Y充分浸入石墨租孔隙中； (5)取出浸润好的石墨毡，放入成型模具中，保持IOMpa10h，待Y固化后脱摸，即得到低电阻率复合导电板。实施例2 以聚四氟こ烯材料制作成型模具，环氧树脂采用无锡蓝星树脂厂生产的E51环氧树月旨，固化剂采用无锡蓝星树脂厂生产的593改性胺类固化剂，导电填料采用南通永通环保科技有限公司生产的特种导电碳粉，石墨毡采用兰州碳素复合材料厂生产的石墨毡，经如下エ艺制备低电阻率复合导电板 (1)20°C下，将E51环氧树脂和导电碳粉，按10:1比例混合，通过超声波和搅拌相结合的方式，使碳粉分散均匀，得到混合液体X ; (2)将混合液体X在真空箱中排除液体中的气体，真空度在IOPa IOOOPa保压15min，然后取出； (3)在混合液体X中加入593固化剂(质量比E51:593=4.5:1 )，搅匀，得到混合液体Y ； (4)将炭毡浸入混合液体Y中，放入真空箱中，保持真空度在IOPa IOOOPa保压15min，使混合液体Y充分浸入炭毡孔隙中； (5)取出浸润好的炭毡，放入成型模具中，IOMpa压カ保持12h，待Y固化后脱摸，即得到低电阻率复合导电板。实施例3 以聚四氟こ烯材料制作复合导电板成型模具，以E51环氧树脂(无锡蓝星树脂厂)、334固化剂(无锡蓝星树脂厂)，导电碳粉(广州润锋化工有限公司)，石墨毡(兰州碳素复合材料厂)为原料，经如下エ艺制备低电阻率复合导电板 (1)20°C下，将E51环氧树脂和导电碳粉，按10:1比例混合，通过超声波和搅拌相结合的方式，使碳粉分散均匀，得到混合液体X ; (2)将混合液体X在真空箱中排除液体中的气体，真空度在IOPa IOOOPa保压15min，然后取出； (3)在混合液体X中加入593固化剂(质量比E51:334=3.3:1 )，搅匀，得到混合液体Y ； (4)将石墨毡浸入混合液体Y中，放入真空箱中，保持真空度在IOPa IOOOPa保压20min,使混合液体Y充分浸入石墨租孔隙中； (5)取出浸润好的石墨毡，放入成型模具中，保持IOMpa15h，待Y固化后脱摸，即得到低电阻率复合导电板。实施例4 以聚四氟こ烯材料制作复合导电板成型模具，环氧こ烯基树脂采用北京蓝星化工新材料股份有限公司生产的WSR-V118环氧こ烯基树脂，固化剂采用成都联合试剂厂生产的过氧化钾こ酮自由基类固化剂，促进剂采用成都联合试剂厂生产的含量为12%的异辛酸钴促进剂，到点填料采用广州润锋化工有限公司生产的导电碳粉，石墨毡采用兰州碳素复合材料厂生产的石墨毡，经如下エ艺制备低电阻率复合导电板 (I )15°C下，将WSR-V118环氧こ烯基树脂和导电碳粉，按10:1比例混合，通过超声波和搅拌相结合的方式，使碳粉分散均匀，得到混合液体X ； 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低电阻率复合导电板，其特征在干所述的导电板原料的质量百分比组成为 环氧树脂或环氧こ烯基树脂 20% 80% 固化剂O. 5% 60% 促进剂0% 5% 导电填料5% 50% 石墨租1% 60%。2.根据权利要求I所述的低电阻率复合导电板，其特征在于所述的复合导电板厚度为O. I臟 10臟，电阻率小于I Ω · cm。3.根据权利要求I所述的低电阻率复合导电板，其特征在于所述的固化剂为胺类固化齐U、改性胺类固化剂、酸酐类固化剂或自由基引发类固化剂。4.根据权利要求I所述的低电阻率复合导电板，其特征在于所述的促进剂为胺类促进剂或异辛酸钴促进剂。5.根据权利要求I所述的低电阻率复合导电板，其特征在于所述的导电填料为导电碳纤维、碳粉、石墨粉、金属粉末中的一种或以上，导电板的电阻率小于100 Ω · cm。6.根据权利要求I所述的低电阻率复合导电板，其特征在于所述的石墨毡采用炭纤维网络状材料制成，导电板厚度为O. 5mm IOmm,电阻率小...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，孟凡明，李晓兵，马海波，刘效疆，阎红卫，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：