正极板及其燃料电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种正极板及其燃料电池，包括金属板、碳复合体层和接合体层，接合体层位于金属板与碳复合体层之间；接合体层为环氧树脂和石墨烯的混合物；本实用新型专利技术通过采用环氧树脂和石墨烯的混合物来作为接合金属板与碳复合体的粘合剂，由于环氧树脂具有良好的粘合力，从而使得正极板具有良好的机械强度，由于石墨烯具有良好的导电性能，从而使得正极板具有高导电率，即本实用新型专利技术的正极板及其燃料电池具有良好的机械强度和高导电率。

【技术实现步骤摘要】
正极板及其燃料电池
本技术涉及燃料电池
，特别涉及一种正极板及其燃料电池。
技术介绍
燃料电池是最有希望的环保能源之一。燃料电池系统将诸如氢或甲醇的燃料中存储的化学能通过电化学反应变换成电能。普通的量子交换膜燃料电池是多重单元串联结合的堆栈结构。具体的，燃料电池堆栈结构包括：电解质、包括配置于电解质两面的阳极和阴极的膜电极接合体(MembraneElectrodeAssembly；MEA)以及配置于膜电极接合体两侧的正极板。其中，正极板分离单位电池，在单位电池的膜电极接合体中供应氢和氧。另外，正极板起到使发生的电子移动的通道作用。对于燃料电池分离板，要求高导电率、高强度等，燃料电池分离板是现在燃料电池构成要素中最昂贵的部件之一。为了拥有高导电率和化学稳定性，现有的正极板由石墨或包含石墨的材料制造，然而，包含石墨的材料存在难以制造、费用高的问题。在此基础上，研发出一种利用粘合剂将碳复合体接合于金属板的正极板，然而，这种方案中，粘合剂的粘合力良好，但往往存在导电率低的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种正极板及其燃料电池，具有良好的导电率和机械强度。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：正极板，包括金属板、碳复合体层和接合体层，所述接合体层位于所述金属板与所述碳复合体层之间；所述接合体层为环氧树脂和石墨烯的混合物。进一步地，所述接合体层涂覆于所述金属板上，所述碳复合体层与所述接合体层固化连接。进一步地，所述金属板为不锈钢板。进一步地，所述石墨烯为银涂覆石墨烯。为了解决上述技术问题，本技术采用的另一种技术方案为：燃料电池，包括上述的正极板。进一步地，还包括多个依次相连的单位电池，所述正极板位于相邻两个单位电池之间。本技术的有益效果在于：一种正极板及其燃料电池，接合金属板与碳复合体的粘合剂采用环氧树脂和石墨烯的混合物，环氧树脂具有良好的粘合力，从而使得正极板具有良好的机械强度，石墨烯具有良好的导电性能，从而使得正极板具有高导电率，即本技术的正极板及其燃料电池具有良好的机械强度和高导电率。附图说明图1为本技术实施例的正极板的结构示意图；图2为本技术实施例的正极板中不同材料之间的导电率示意图。标号说明：1、碳复合体层；2、接合体层；3、金属板。具体实施方式为详细说明本技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。请参照图1和图2，正极板，包括金属板、碳复合体层和接合体层，所述接合体层位于所述金属板与所述碳复合体层之间；所述接合体层为环氧树脂和石墨烯的混合物。从上述描述可知，本技术的有益效果在于：接合金属板与碳复合体的粘合剂采用环氧树脂和石墨烯的混合物，环氧树脂具有良好的粘合力，从而使得正极板具有良好的机械强度，石墨烯具有良好的导电性能，从而使得正极板具有高导电率，即本技术的正极板具有良好的机械强度和高导电率。进一步地，所述接合体层涂覆于所述金属板上，所述碳复合体层与所述接合体层固化连接。从上述描述可知，包括环氧树脂和石墨烯的接合体层利用滚筒印刷或其他印刷法涂覆于金属板上，在涂覆的接合体层上配置碳复合体层，通过接合体层的固化而接合金属板与碳复合体层。进一步地，所述金属板为不锈钢板。从上述描述可知，不锈钢的金属板符合其导电率和机械强度。进一步地，所述石墨烯为银涂覆石墨烯。从上述描述可知，如图2所示，银涂覆石墨烯相较于单纯的石墨烯来说，导电率更好。燃料电池，包括上述的正极板。从上述描述可知，本技术的有益效果在于：接合金属板与碳复合体的粘合剂采用环氧树脂和石墨烯的混合物，环氧树脂具有良好的粘合力，从而使得正极板具有良好的机械强度，石墨烯具有良好的导电性能，从而使得正极板具有高导电率，即，采用该正极板的燃料电池具有良好的机械强度和高导电率。进一步地，还包括多个依次相连的单位电池，所述正极板位于相邻两个单位电池之间。从上述描述可知，提供一种燃料电池的较佳实施方案。请参照图1和图2，本技术的实施例一为：正极板，包括金属板3、碳复合体层1和接合体层2，接合体层2位于金属板3与碳复合体层1之间，在本实施例中，接合体层2为环氧树脂和石墨烯的混合物。石墨烯作为原子在一个碳层中像铁网一样交错的薄膜形态的纳米材料，电气性能和机械性质卓越，将石墨烯在环氧树脂内混合，将石墨烯集合体分散，以便能够保持各个石墨烯片具有的固有性质，同时，整个接合体层2可以表现出与单独使用环氧树脂的以往粘合剂类似的粘合力，因而具有良好的机械强度，使得使用该接合体层2的正极板具有良好的机械强度和高导电率。在本实施例中，接合体层2利用滚筒印刷或其他印刷法涂覆于金属板3上，在涂覆的接合体层2上配置碳复合体层1，通过接合体层2的固化而接合金属板3与碳复合体层1。在本实施例中，金属板3为不锈钢板。如图2所示，Carboncomposite为碳复合体，Resistancedecrease为电阻减少量，Graphene为石墨烯，Ag-coatGraphene为银涂覆石墨烯，Metalplate为金属板3。即，本实施例中碳复合体加石墨烯的结构，相较于现有的碳复合体来说，电阻减少量约4％左右，因此具有更好的导电性能。请参照图1和图2，本技术的实施例二为：正极板，在上述实施例一的基础上，石墨烯为银涂覆石墨烯，如图2所示，本实施的碳复合体加银涂覆石墨烯的结构，相较于现有的碳复合体来说，电阻减少量约7％左右，因此，相较于碳复合体加石墨烯的结构来说，其导电性能更加良好。请参照图1和图2，本技术的实施例三为：燃料电池，包括多个依次相连的单位电池，单位电池包括膜电极接合体，膜电极接合体包括电解质和分别配置于电解质两面的阳极和阴极。在单位电池之间配置有上述实施例一或实施例二中的正极板，以分离单位电池；同时，正极板还具备用于向膜电极接合体供应氢和氧及使反应副产物排出的通道，除正极板之外的结构为现有技术的结构，因此，本实施例不进行进一步的描述。综上所述，本技术提供的一种正极板及其燃料电池，接合金属板与碳复合体的粘合剂采用环氧树脂和石墨烯的混合物，环氧树脂具有良好的粘合力，从而使得正极板具有良好的机械强度，石墨烯具有良好的导电性能，从而使得正极板具有高导电率，在此基础上，采用银涂覆石墨烯与环氧树脂进行混合，能进一步提高其导电性，即本技术的正极板及其燃料电池具有良好的机械强度和高导电率。以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.正极板，其特征在于：包括金属板、碳复合体层和接合体层，所述接合体层位于所述金属板与所述碳复合体层之间；/n所述接合体层为环氧树脂和石墨烯的混合物。/n

【技术特征摘要】
1.正极板，其特征在于：包括金属板、碳复合体层和接合体层，所述接合体层位于所述金属板与所述碳复合体层之间；
所述接合体层为环氧树脂和石墨烯的混合物。


2.根据权利要求1所述的正极板，其特征在于：所述接合体层涂覆于所述金属板上，所述碳复合体层与所述接合体层固化连接。


3.根据权利要求1所述的正极板...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，
申请(专利权)人：福建兆元光电有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35