[发明专利]一种金属带孔板两面与石墨复合的双极板及其制备方法

权利要求书

1.一种金属带孔板两面与石墨复合的双极板，包括氢单极板和氧单极板，氢单极板和氧单极板上分别设有氢气流场(6)、空气流场(5)、空气通道(1)、冷却剂通道(2)、氢气通道(3)和密封胶线槽(4)，氢气流场(6)和空气流场(5)是波纹板型流场，其特征在于：所述氢单极板和氧单极板都是复合单极板，所述复合单极板由金属极板(8)与石墨复合制成，所述金属极板(8)上带孔，孔在金属极板(8)上呈网状均匀分布，所述石墨包括石墨粉(11)和柔性石墨纸(9)，所述石墨粉(11)添充满金属极板(8)上的孔，所述柔性石墨纸(9)黏附在金属极板(8)的两面，一片复合氢单极板和一片复合氧单极板沿外框密封胶线槽连接在一起，构成复合双极板。

2.如权利要求1所述一种金属带孔板两面与石墨复合的双极板，特征在于：所述金属极板(8)的厚度为0.05mm～0.1mm，所述柔性石墨纸(9)的厚度为0.02mm～0.1mm。

3.如权利要求2所述一种金属带孔板两面与石墨复合的双极板，特征在于：所述金属极板(8)是不锈钢板、铝板或铜板中的任意一种。

4.如权利要求3所述一种金属带孔板两面与石墨复合的双极板，特征在于：所述金属极板(8)上的孔为圆孔,孔的直径为0.3mm～4mm。

5.如权利要求4所述一种金属带孔板两面与石墨复合的双极板，特征在于：所述金属极板(8)上的孔，在金属极板(8)的平面基材板(12)上每平方英寸设100～600个，所述金属极板(8)的平面基材板(12)是没制出氢气流场(6)、空气流场(5)、空气通道(1)、冷却剂通道(2)、氢气通道(3)和密封胶线槽(4)的金属平板。

6.权利要求1～5所述一种金属带孔板两面与石墨复合的双极板的制备方法，包括柔性石墨纸(9)预处理、复合单极板制备和复合双极板粘合，柔性石墨纸(9)预处理是封闭柔性石墨纸(9)内微孔道的处理，处理方法是；将酚醛树脂、环氧树脂或丙烯酸酯种的任意一种稀释到粘度为300mPa.s～600mPa.s，制成处理液，将柔性石墨纸(9)浸入装有处理液的真空罐中，在真空度133Pa下，罐中浸三小时，然后将浸过的柔性石墨纸(9)置于烘干炉内，在惰性气体保护下，在处理液固化温度下固化两小时，其特征在于：所述复合单极板制备和双极板粘合方法包括以下步骤；

1)按复合单极板的金属极板(8)的需要裁出平面基材板(12)，平面基材板(12)是每平方英寸设100～600个孔的平板,对平面基材板(12)进行去钝化膜或氧化膜处理，在经过去钝化膜或氧化膜处理的平面基材板(12)的一面涂覆粘结胶，在平面基材板(12)的涂覆粘结胶的一面黏附上经过预处理的柔性石墨纸(9)，固化粘结胶；

2)在一面黏附上柔性石墨纸(9)的平面基材板(12)的另一面，用石墨粉(11)充满平面基材板(12)的孔，在平面基材板(12)另一面的没有孔的部分，涂覆粘结胶，然后将经过预处理的柔性石墨纸(9)黏附到粘结胶上，固化粘结胶；

3)用有波纹板结构流场的模具将双面黏附石墨纸的平面基材板(12)分别模压出带空气流场(5)和密封胶线槽(4)的复合氧单极板基材板和带氢气流场(6)和密封胶线槽(4)的复合氢单极板基材板，用冲剪模具，分别在复合氧单极板基材板或复合氢单极板基材板上冲剪出空气通道(1)、冷却剂通道(2)和氢气通道(3)，制成具有波纹板结构流场的复合氧单极板和复合氢单极板；

4)在复合氧单极板和复合氢单极板外框密封胶线槽(10)背面涂胶，将一片复合氢单极板和一片复合氧单极板在涂胶处粘结在一起，涂胶固化后构成复合双极板。

7.如权利要求6所述一种金属带孔板两面与石墨复合的双极板的制备方法，其特征在于：所述黏附柔性石墨纸(9)的粘结胶是环氧树脂胶、聚氨酯胶或氯丁胶中的一种。

8.如权利求7所述一种金属带孔板两面与石墨复合的双极板的制备方法，其特征在于：所述复合氧单极板或复合氢单极板波纹板状流场的波峰顶面至波谷底面的高度为0.4mm～0.8mm。