[发明专利]一种燃料电池用碳塑复合双极板及其制备与应用

权利要求书

1.一种碳塑复合双极板，其特征在于：所述双极板由PPS树脂、PVDF树脂、SEBS树脂、导电填料、纤维增强材料组成；

所述双极板中，PPS树脂的质量分数为5-20％，PVDF树脂的质量分数为5-15％，SEBS树脂的质量分数为2-5％，导电填料的质量分数为65-85％，纤维增强材料的质量分数为3-15％。

2.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于：所述PPS树脂分子量为10万-25万；所述PVDF树脂分子量为25万-70万；所述SEBS树脂中，苯乙烯含量为15％-25％，所述SEBS树脂的200℃的熔融指数为5-15g/10min。

3.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，所述导电填料为天然鳞片石墨、膨胀石墨、乙炔黑或石墨烯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于：所述纤维增强材料为碳纤维、碳纳米管、聚酯纤维中的至少一种；所述碳纤维、聚酯纤维的直径为5-20μm，所述碳纤维、聚酯纤维的长径比为10:1-50:1；所述碳纳米管的直径为20-100nm，所述碳纳米管的长径比为20:1-80:1。

5.根据权利要求3所述的双极板，其特征在于：所述天然鳞片石墨的纯度为85％-99.9％，粒径为200目-1500目，所述膨胀石墨的粒径为500目-3000目，所述乙炔黑粒径为2nm-50nm，所述石墨烯的层数为N层，所述1≤N≤5。

6.一种权利要求1-5任意一项所述的双极板的制备方法，其特征在于：所述双极板是将原料预处理、混匀后采用模压成型工艺制备而成。

7.根据权利要求书6所述的双极板的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

a)将按权利要求1中的比例所称量的PPS树脂、PVDF树脂、SEBS树脂、导电填料、纤维增强材料在室温20～30℃下球磨混合后得到原料物料，所述球磨的转速为40-150r/min，球磨混合时间为10min-40min；

b)将步骤a)所制备的混合后的原料物料转移至带有流场的模具中，预压压力为50-100MPa，模压温度为280-360℃，模压压力为60-200MPa，模压时间为10min-40min；

c)采用循环水冷却或者液压油冷却的方式，将步骤b)中模具温度降至室温20～30℃，卸压、脱模、后处理制得所述双极板。

8.一种权利要求1所述双极板的应用，其特征在于：所述双极板应用于质子交换膜燃料电池、碱性阴离子交换膜燃料电池、甲醇燃料电池中。