双极板的一些常识

发布时间：

2022-07-29 11:07

　　与石墨双极板相比，金属双极板在机械性能上具有一定的优势，可以通过冲压或压花板材产品进行批量生产。双极板的厚度更薄，从而有效降低了电池组的重量和体积。此外，金属双极板具有良好的导电性、导热性和机械性能，可有效降低电池内阻，成型工艺可有效实现表面流道的加工。

双极板

　　然而，在液流电池的运行环境中，金属双极板在强酸或强碱体系中不可避免地会发生电化学腐蚀。研究人员对金属材料的表面进行了改性，使其形成耐腐蚀的薄膜，从而将这些材料用于液流电池系统中。如质子交换膜燃料电池常用的改性方法，如电镀、化学镀、热喷涂、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等，均有借鉴作用。

　　复合双极板由两种或两种以上的材料组成，兼有石墨材料的高导电性和高分子材料的高韧性的优点。是目前研究开发的热点。商用液流电池堆常用的双极板是碳复合材料，通常由导电填料(石墨、炭黑、碳纤维、碳纳米管等)制成。)、热塑性树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯等。)或热固性树脂(酚醛树脂、环氧树脂和乙烯基酯等。)通过注射成型或模制，并具有良好的耐腐蚀性和耐液体性。

　　石墨是复合双极板常用的导电填料。当石墨含量高时，双极板的导电性提高，但气密性和机械强度下降。然而，当树脂含量高时，板的气密性和机械强度增加，但导电性降低。因此，需要精确控制石墨和树脂的含量。此外，石墨填料的类型、尺寸和形状也对双极板的电性能和机械性能有显著影响。

　　天然石墨复合双极板的导电性和抗弯强度优于合成石墨双极板。此外，与块状石墨粉相比，片状石墨粉更有利于导电网格骨架的形成。随着石墨粒径的减小，复合双极板的抗弯强度不断提高，电导率略有下降。在复合体系中加入碳纤维、交趾炭黑、碳纳米管和石墨烯等辅助填料，可以有效提高双极板的导电性和力学性能。

　　除了石墨，炭黑材料也可用于制备复合双极板。随着炭黑含量的增加，板材的电导率不断增加。当炭黑质量分数达到15%时，电导率可以达到30 S/cm，进一步提高了炭黑含量。由于环氧树脂与炭黑相容性差，复合材料双极板的致密性降低，导电性降低。与常规石墨双极板相比，炭黑含量为15%的复合双极板具有更好的电化学稳定性。

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厚度更薄

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