一种复合双极板原材料的混合方法技术

本发明专利技术涉及一种复合双极板原材料的混合方法，S1，将固化剂与促进剂加热到软化点以上温度使其处于黏度较低状态；S2，将柔性石墨与软化后的固化剂和促进剂加入到混料机内；S3，将柔性石墨、固化剂、促进剂的第一次混合料混合；S4，将第一次混合料冷却至室温；S5，将第一次混合料加入到粉碎机内粉碎；S6，将粉碎的第一次混合料加入到振动筛机内筛料；S7，将筛后的第一次混合料与树脂以一定比例加入到混料机内，进行第二次混合；S8，第二次混合料混合后，获得石墨/树脂复合双极板原材料。本方案充分提高了现今石墨/树脂多固相混合的均匀性，使其具备更加优异的强度、导电性、导热性以及性能分布均匀性。性能分布均匀性。性能分布均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种复合双极板原材料的混合方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种复合双极板原材料的混合方法。

技术介绍

[0002]双极板为质子交换膜燃料电池的关键部件，主要作用为隔离氢气与氧气、串联电路、支撑电池结构等；双极板的质量、体积以及成本占据质子交换膜燃料电池的60％～80％，所以要想产业化燃料电池，必须突破双极板的材料与加工技术。石墨/树脂复合双极板通过粉末模压成型，具有良好的强度、抗腐蚀性、导热性、易批量生产等特点，但由于模压成型前原材料多相的物理化学性质差异，导致混合效果较差，从而影响到复合双极板成型后的性能以及均匀性，使之成为现今石墨/树脂复合双极板制造的重要阻碍。
[0003]为了克服上述不足，本专利技术提供了一种复合双极板原材料的混合方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的专利技术目的在于解决现有石墨/树脂复合双极板的原材料因多相的物理化学性质差异，导致混合效果较差，从而影响到复合双极板成型后的性能以及均匀性的问题。其具体解决方案如下：
[0005]一种复合双极板原材料的混合方法，采用以下步骤：
[0006]步骤1，将固化剂与促进剂加热到软化点以上温度W1，一段时间T1使其处于黏度较低状态；
[0007]步骤2，将柔性石墨与软化后的固化剂和促进剂加入到混料机内；
[0008]步骤3，将柔性石墨、固化剂、促进剂的第一次混合料进行一定时间T2的混合，同时加热或保温至温度W2；
[0009]步骤4，将第一次混合料冷却至室温；
[0010]步骤5，将第一次混合料加入到粉碎机内粉碎；
[0011]步骤6，将粉碎的第一次混合料加入到振动筛机内筛料；
[0012]步骤7，将筛后的第一次混合料与树脂以一定比例加入到混料机内，进行第二次混合料的混合；
[0013]步骤8，第二次混合料进行一定时间T3的混合后，获得混合度较高的石墨/树脂复合双极板原材料。
[0014]进一步地，所述柔性石墨，含碳量大于99.9％，柔性石墨的粒径为10～200μm，所述树脂为含量10～45wt％的热固性树脂。
[0015]进一步地，所述热固性树脂为环氧树脂或聚酯树脂或酚醛树脂中的任一种，该热固性树脂为固体粉末，粒径为10～200μm。
[0016]进一步地，所述固化剂、促进剂均为固体；步骤1中所述温度W1为50～300℃，时间T1为10～100min，固化剂与促进剂的重量比为5:1～50:1。
[0017]进一步地，步骤2中所述柔性石墨与固化剂和促进剂混合料的重量比为5:1～20:
1，混料机为双锥形混合机或气流搅拌混合机或三维运动混合机或V型混合机中的任一种。
[0018]进一步地，步骤3中所述时间T2为5～15min，温度W2为50～300℃。
[0019]进一步地，步骤5中所述粉碎机为气流粉碎机或机械式粉碎机或研磨机中的任一种，粉碎时间为5～15min。
[0020]进一步地，步骤6中所述振动筛为直线振动筛或圆振动筛或高频振动筛中的任一种，所述筛料的粒径为50～150μm。
[0021]进一步地，步骤7中所述第一次混合料与树脂以一定比例为9:1～1:1；步骤8中所述时间T3为10～30min。
[0022]综上所述，采用本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
[0023]本方案解决了现有石墨/树脂复合双极板的原材料因多相的物理化学性质差异，导致混合效果较差，从而影响到复合双极板成型后的性能以及均匀性的问题。本专利技术将固化剂与促进剂液化，使其先与柔性石墨粉末达到非常高的混合度，冷却后粘接在石墨粉末表面，达到较为稳定的混合状态，进而粉碎后再与热固性树脂一起混合，达到更好的混合效果；树脂与固化剂聚合反应位置主要为固化剂四周，树脂体系在固化时，因固化剂与促进剂充分均匀分布在石墨四周，故石墨四周发生的树脂体系聚合反应更加均匀。本方案充分提高了现今石墨/树脂多固相混合的均匀性，使其具备更加优异的强度、导电性、导热性以及性能分布均匀性，因此这种混合方法在燃料电池复合双极板中有着非常好的应用前景。
附图说明
[0024]附图1为本专利技术一种复合双极板原材料的混合方法的步骤图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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。
[0026]如图1所示，一种复合双极板原材料的混合方法，采用以下步骤：
[0027]步骤S1，将固化剂与促进剂加热到软化点以上温度W1，一段时间T1使其处于黏度较低状态；
[0028]步骤S2，将柔性石墨与软化后的固化剂和促进剂加入到混料机内；
[0029]步骤S3，将柔性石墨、固化剂、促进剂的第一次混合料进行一定时间T2的混合，同时加热或保温至温度W2；
[0030]步骤S4，将第一次混合料冷却至室温；
[0031]步骤S5，将第一次混合料加入到粉碎机内粉碎；
[0032]步骤S6，将粉碎的第一次混合料加入到振动筛机内筛料；
[0033]步骤S7，将筛后的第一次混合料与树脂以一定比例加入到混料机内，进行第二次混合料的混合；
[0034]步骤S8，第二次混合料进行一定时间T3的混合后，获得混合度较高的石墨/树脂复合双极板原材料。
[0035]进一步地，柔性石墨，含碳量大于99.9％，柔性石墨的粒径为10～200μm，所述树脂为含量10～45wt％的热固性树脂。
[0036]进一步地，热固性树脂为环氧树脂或聚酯树脂或酚醛树脂中的任一种，该热固性树脂为固体粉末，粒径为10～200μm。
[0037]进一步地，固化剂、促进剂均为固体；步骤1中温度W1为50～300℃，时间T1为10～100min，固化剂与促进剂的重量比为5:1～50:1。
[0038]进一步地，步骤2中柔性石墨与固化剂和促进剂混合料的重量比为5:1～20:1，混料机为双锥形混合机或气流搅拌混合机或三维运动混合机或V型混合机中的任一种。
[0039]进一步地，步骤3中时间T2为5～15min，温度W2为50～300℃。
[0040]进一步地，步骤5中粉碎机为气流粉碎机或机械式粉碎机或研磨机中的任一种，粉碎时间为5～15min。
[0041]进一步地，步骤6中振动筛为直线振动筛或圆振动筛或高频振动筛中的任一种，筛料的粒径为50～150μm。
[0042]进一步地，步骤7中第一次混合料与树脂以一定比例为9:1～1:1；步骤8中时间T3为10～30min。
[0043]实施例1
[0044]将重量比为5：1～30：1的芳香型固化剂与促进剂加热软化，加热温度为50～300℃，加热时间为15～60min，确保固化剂与促进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合双极板原材料的混合方法，其特征在于，采用以下步骤：步骤1，将固化剂与促进剂加热到软化点以上温度W1，一段时间T1使其处于黏度较低状态；步骤2，将柔性石墨与软化后的固化剂和促进剂加入到混料机内；步骤3，将柔性石墨、固化剂、促进剂的第一次混合料进行一定时间T2的混合，同时加热或保温至温度W2；步骤4，将第一次混合料冷却至室温；步骤5，将第一次混合料加入到粉碎机内粉碎；步骤6，将粉碎的第一次混合料加入到振动筛机内筛料；步骤7，将筛后的第一次混合料与树脂以一定比例加入到混料机内，进行第二次混合料的混合；步骤8，第二次混合料进行一定时间T3的混合后，获得混合度较高的石墨/树脂复合双极板原材料。2.根据权利要求1所述一种复合双极板原材料的混合方法，其特征在于：所述柔性石墨，含碳量大于99.9％，柔性石墨的粒径为10～200μm，所述树脂为含量10～45wt％的热固性树脂。3.根据权利要求2所述一种复合双极板原材料的混合方法，其特征在于：所述热固性树脂为环氧树脂或聚酯树脂或酚醛树脂中的任一种，该热固性树脂为固体粉末，粒径为10～200μm。4.根据权利要求1所述一种复合双极板原材料的混合方法，其特征在于：所述固化剂、促...

【专利技术属性】
技术研发人员：周涵，颜美聪，颜晓军，甘火扬，
申请(专利权)人：惠州市海龙模具塑料制品有限公司，
类型：发明
国别省市：