【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及双极板，尤其涉及一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法。
技术介绍
1、天然球形石墨尾料是天然鳞片石墨在球形化过程中分离出来的无法使用的部分，一般粒度在10μm以下，大概占整个原料的40-50％，浪费严重。但这部分尾料是非常优质的碳材料，如何将其合理利用是当前的一个重要需求。
2、石墨双极板是当前一种重要的氢燃料电池材料，其主要原料就是石墨。目前，石墨双极板存在的主要问题是导电性和机械强度之间相互矛盾性，较难平衡；同时，为了气密性的要求，板的厚度较厚，导致板的重量较重。因此，在保证石墨板的机械强度和气密性的前提下，如何提高板的导电性和降低重量是当前研究的重点。
3、因此，本专利技术提供一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法，通过球形石墨尾料制备成高性能的双极板，显著提高双极板的导电性和机械强度，显然具有重要的研究意义。
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的是提供一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法，其以天然石墨球形尾料为原料，通过与金属粉末和粘合剂复合，可以显著提高双极板的导电性；进一步复合碳纤维，可以增强双极板的机械强度，也能改善其导电性，从而将球形石墨尾料制备成高性能的双极板。
2、为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法，采用的原料按重量份计，包括以下组分：
3、天然石墨球形尾料 70～85份
4、金属粉末 1～5份
5、粘合剂 10～20份
6、优选地，所述天然石墨球形尾料固定碳≥99.98％，呈中空的球状。
7、上文中，天然石墨球形尾料压制成板后，形成一定的内部闭孔，因而制备的双极板的重量较常规的明显减轻；另外，天然石墨球形尾料具有良好的粒度级配，因而可以形成紧密的堆积，从而减少石墨颗粒间的空隙，有利于提高板的气密性。
8、优选地，所述金属粉末为ag、au、cu、ni中的任意一种或至少两种的混合物，金属粉末的导电性高，可以进一步填充石墨颗粒间的微小间隙，并提高板的导电性能。
9、优选地，所述粘合剂为聚吡咯、聚对苯撑、聚苯硫醚、聚苯胺的任意一种或至少两种与环氧树脂的混合物。
10、上文中，由于聚吡咯、聚对苯撑、聚苯硫醚、聚苯胺为高分子导电材料，能同时起到导电和粘合的作用，既能减少树脂对导电性的影响，更能改善板的导电性。
11、优选地，包括以下步骤：
12、(1)将天然石墨球形尾料、金属粉末和粘合剂混合均匀，送入预热好的模具中；
13、(2)控制温度和压力，进行预压成型，得到双极板p；
14、(3)打开上模具，在双极板p上方喷涂一层碳纤维；
15、(4)调整压力进行二次压制；
16、(5)压制完成后，冷却，脱模，得到石墨双极板成品。
17、优选地，步骤(2)中，所述温度为150-200℃，所述压力为20-30mpa。
18、优选地，步骤(4)中，所述压力调整至30-50mpa。
19、上文中，通过表面复合碳纤维，构造双层结构，利用碳纤维的特性形成保护层，可以显著提高板的机械强度，同时碳纤维也是非常良好的导电材料，又能进一步改善整个石墨板的导电性能。
20、由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
21、1.采用本专利技术的技术方案，以天然石墨球形尾料为原料，充分利用其特性，可以很好地降低石墨板的重量，并改善其气密性；同时实现球形尾料的高值化利用。
22、2.通过掺加金属粉末，导电高分子代替树脂等，提高了石墨双极板的导电性能。
23、3.通过双层复合的方式，构筑碳纤维保护层，大大提高了板的机械性能，同时改善导电性。
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1.一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法，其特征在于，采用的原料按重量份计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法，其特征在于，所述天然石墨球形尾料固定碳≥99.98％，呈中空的球状。
3.根据权利要求1所述的一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法，其特征在于，所述金属粉末为Ag、Au、Cu、Ni中的任意一种或至少两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法，其特征在于，所述粘合剂为聚吡咯、聚对苯撑、聚苯硫醚、聚苯胺的任意一种或至少两种与环氧树脂的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述温度为150-200℃，所述压力为20-30Mpa。
7.根据权利要求5所述的一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述压力调整至30-50Mpa。
【技术特征摘要】
1.一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法，其特征在于，采用的原料按重量份计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法，其特征在于，所述天然石墨球形尾料固定碳≥99.98％，呈中空的球状。
3.根据权利要求1所述的一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法，其特征在于，所述金属粉末为ag、au、cu、ni中的任意一种或至少两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种天然石墨球形尾料制备双极板的方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺洋，邵建兵，孔建军，张韬，于阳辉，廖敏，刘定桦，
申请(专利权)人：苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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