[发明专利]钒电池用双极板及其制备方法

说明书

本发明涉及钒电池制造领域，具体为一种钒电池用双极板及其制备方法。采用金属材料为骨架材料，选择热喷涂的方式，首先在金属材料两侧分别喷一层由导电粉和树脂组成的混合物，固化后在两侧分别喷一层导电粉体，再在热压机上热压成型。本发明解决现有技术中双极板其机械强度低、导电性差，在垂直方向上导电性差，并且与电池组件间的接触电阻较大等问题。与现有技术相比，本发明制备的钒电池用双极板采用金属材料作为骨架材料，大大提高了双极板的机械强度，在多种密封方式作用下，性能稳定，大大提高了双极板的使用寿命。

技术领域

本发明涉及钒电池制造领域，具体为一种钒电池用双极板及其制备方法。

背景技术

随着传统能源的日渐枯竭以及相应的环境问题，风能、太阳能等可再生能源的利用引起人们广泛的关注并得到快速发展，同时为了保证可再生能源的稳定供电，克服其固有问题，越来越多的蓄电储能技术得到开发及使用，其中钒电池作为大规模储能技术的一种解决方案，近年来也取得很大进展。其中，双极板被用于将各单电池分隔开，同时在电路上将相邻两节电池连通，要求双极板必须具有高导电性以及在强酸性介质中的稳定性，同时能够同电极材料之间以较低的接触电阻进行连接。现有技术中大多采用碳塑双极板，其机械强度低，导电性差，并且与电池组件间的接触电阻较大，必须降低双极板的电阻，提高电池的电压效率，从而提升电池性能，如上问题亟待解决。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种钒电池用双极板及其制备方法，解决现有技术中双极板其机械强度低、导电性差，在垂直方向上导电性差，并且与电池组件间的接触电阻较大等问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种钒电池用双极板，采用金属材料为骨架材料，选择热喷涂的方式，首先在金属材料两侧分别喷一层由导电粉和树脂组成的混合物，固化后在两侧分别喷一层导电粉体，再在热压机上热压成型。

所述的钒电池用双极板，喷涂采用喷枪外接气泵，将粉体装入喷枪内，通过气压的方式喷涂粉体。

所述的钒电池用双极板，金属材料为金属板或者金属网，厚度在0.5mm～30mm，材质为铜、钢、铁、钛或者银。

所述的钒电池用双极板，导电粉和树脂组成的混合物中，导电粉和树脂的质量比为(1：1)～(1：10)。

所述的钒电池用双极板，导电粉为炭黑、石墨和碳纤维粉中的一种；树脂为热塑性树脂或热固性树脂，热塑性树脂为聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯中的一种，热固性树脂为酚醛树脂、环氧树脂中的一种。

所述的钒电池用双极板，粉末颗粒的粒径为0.01mm～3mm，优选0.01mm～0.1mm。

所述的钒电池用双极板，位于最外层的导电粉体厚度在0.02mm～0.10mm，导电粉和树脂组成的混合物厚度在0.5mm～30mm。

所述的钒电池用双极板，钒电池用双极板的厚度在1.0mm～40mm。

所述的钒电池用双极板的制备方法，具体步骤如下：

1)将金属板或者金属网放置在保温箱中，温度控制在150～300℃；

2)将导电粉和树脂粉混合物装入喷枪内通过气压打到金属板或者金属网两侧作为骨架层；

3)待骨架层固化后，在其两侧分别喷一层导电粉体；

4)将其放入热压机上热压成型制成钒电池用双极板，热压温度为100～300℃，热压时间为5～200min，热压压力为1～25MPa。

本发明的优点及有益效果是：

1、与现有技术相比，本发明制备的钒电池用双极板采用金属材料作为骨架材料，大大提高了双极板的机械强度，在多种密封方式作用下，性能稳定，大大提高了双极板的使用寿命。