[发明专利]一种液流电池用双极板的连续化加工装置和方法在审
申请号: | 202010196972.8 | 申请日: | 2020-03-19 |
公开(公告)号: | CN111370718A | 公开(公告)日: | 2020-07-03 |
发明(设计)人: | 侯绍宇;张建国 | 申请(专利权)人: | 辽宁科京新材料科技有限公司 |
主分类号: | H01M8/008 | 分类号: | H01M8/008;H01M8/0213;H01M8/0228 |
代理公司: | 沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 21234 | 代理人: | 张志伟 |
地址: | 112700 辽宁*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 流电 池用双 极板 连续 加工 装置 方法 | ||
1.一种液流电池用双极板的连续化加工装置,其特征在于,该连续化加工装置由在生产线上按顺序布置的三辊压光机、定位辊一、涂料槽、定位辊二、加热保温装置、定型辊、牵引装置和收卷装置组成,由三辊压光机出来的双极板母板经定位辊一进入装有导电料浆的涂料槽,导电料浆内设定位辊三,双极板母板经过导电料浆后,在双极板母板的上下表面涂覆导电料浆涂层;再经定位辊二进入加热保温装置,加热后通过定型辊进行定型,由牵引装置牵引至收卷装置收卷后获得双极板。
2.按照权利要求1所述的液流电池用双极板的连续化加工装置,其特征在于,定位辊一、定位辊二沿水平方向对称设置于涂料槽的两侧上方,定位辊一、定位辊二和导电料浆内的定位辊三形成倒置的三角形结构;涂料槽内设导电料浆和定位辊三,定位辊三为一个或两个以上。
3.按照权利要求1所述的液流电池用双极板的连续化加工装置,其特征在于,加热保温装置采用隧道烘箱,隧道烘箱长度在3~15m,温度范围为室温至300℃,涂覆导电胶层的陶瓷纤维纸层经过隧道烘箱内上下相对设置的热平板。
4.按照权利要求1所述的液流电池用双极板的连续化加工装置,其特征在于,三辊压光机的三个辊筒自上而下排布,该辊筒的直径在0.4m~1.0m,相邻两辊间距为0.6~3mm;定位辊的直径在0.4m~1.0m;定型辊的两个辊筒上下相对设置,该辊筒的直径在0.2m~1.0m,两个辊筒间距为0.6~3mm。
5.按照权利要求1所述的液流电池用双极板的连续化加工装置,其特征在于,该装置独立使用,或者安装在挤出机的挤出机头之后,双极板母板经挤出机头挤出后,通过三辊压光机的牵引作用,调整双极板母板各点速度一致,保证双极板母板的平直,三辊压光机为常温操作或加热操作。
6.一种权利要求1至5之一所述装置的液流电池用双极板的连续化加工方法,其特征在于,双极板母板通过三辊压光机、涂料槽,将导电料浆涂覆在双极板两侧,再经过加热保温装置后,由定型辊压制成型。
7.按照权利要求6所述的液流电池用双极板的连续化加工方法,其特征在于,双极板母板是树脂,或者是树脂、导电填料和增塑剂混合制备,树脂、导电填料和增塑剂的质量比为(1:1:0.01)~(10:1:0.2);其中:双极板母板采用树脂时,厚度为0.01~1.0mm;双极板母板为树脂、导电填料和增塑剂混合制备时,厚度为0.3~4.0mm;双极板母板表面的导电料浆涂层厚度为0.005~0.10mm。
8.按照权利要求7所述的液流电池用双极板的连续化加工方法,其特征在于,树脂采用聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚氯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种或两种以上,其粒度为10μm~700μm;
导电填料为炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯和金属及其合金粉中的一种或两种以上,粒径为0.001mm~0.05mm;
增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二乙酯中的一种或两种以上。
9.按照权利要求6所述的液流电池用双极板的连续化加工方法,其特征在于,导电料浆为导电填料、偶联剂和稀释剂的混合物,质量比为(1:1:5)~(1:10:100);其中:
导电填料为炭黑、石墨、短切碳纤维、碳纤维粉、碳纳米管、石墨烯、金属及其合金粉中的一种,粒径为0.01mm~0.1mm;偶联剂为乙烯基硅烷、环氧基硅烷、氨基硅烷、单烷氧基钛酸酯、鳌合型钛酸酯中的一种;稀释剂为乙醇、溶剂油、丙酮、开油水和水中的一种;
导电料浆的制备过程如下:导电填料分成两等份,一份与偶联剂混合,经浸润、搅拌、过筛获得微米级颗粒状粘性液体料原料,另一份为固体原料备用;先将固体原料注入球磨机进行初次球磨,达到纳米级颗粒细度,再进行二次球磨,同时将液体料原料与经初次球磨的固体原料混合并球磨后放入搅拌器中,再加入稀释剂进行搅拌,搅拌时间为0.5h~24h。
10.按照权利要求6所述的液流电池用双极板的连续化加工方法,其特征在于,双极板成品总厚度为0.02~4.2mm。
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