[发明专利]力学性能、导电和导热性好的质子交换膜燃料电池双极板

摘要

本发明公开了一种质子交换膜燃料电池复合材料双极板，由酚醛树脂、碳化钛、石墨、固化剂组成；电导率210S/cm，抗弯强度36Mpa，抗压强度105Mpa，热传导率40^-6W/mK。本发明选用石墨粉、改性酚醛树脂和碳化钛粉末。碳化钛（TiC）属面心立方晶型，熔点高，导热性能好，硬度大，化学稳定好，高温抗氧化性好，在常温下不与酸起反应，有很强的耐腐蚀性能和很高的导电性（比纯石墨还高），可以大大提高酚醛树脂/石墨复合材料双极板的力学性能、导电和导热性，制得的双极板不仅具有较高的电导率、导热率、较高的强度和耐氢腐蚀性。

主权项

一种力学性能、导电和导热性好的质子交换膜燃料电池双极板，其特征是：由下列重量百分比的原料制成：酚醛树脂             10%碳化钛               10%石墨                 77%固化剂               3%。所述固化剂为六次甲基四胺；电导率210S/cm，抗弯强度36 Mpa，抗压强度105 Mpa，热传导率40^‑6 W/mK；制备方法包括如下步骤： 1）将10%重量百分比的酚醛树脂、10%重量百分比的碳化钛和77%重量百分比的石墨进行球磨干混，再放入60~100℃烘箱中烘干1~5 h； 2）将干燥后的粉料取出，加入3%重量百分比的固化剂六次甲基四胺，放入模具型腔中，模具型腔加工有流道，使通过模压后流道可全部一次成型；（2）合模：加料后进行合模，合模时间为5s~30s,合模的压力在40 MPa，模压成型温度为200℃，保温时间为5min；（3）排气：模具合模后需要卸压排气，排气的次数为1~3次，每次的时间为3s~20s；（4）脱模：固化完成后，用推杆脱模；3）在模压成型之后，用夹具夹住双极板放入烘箱中，保温处理，使双极板进一步固化得成品；退火温度为80~130℃，保温时间为4~24h。