本發(fā)明屬于燃料電池，尤其涉及一種復合材料雙極板及其制備方法。
背景技術：
1、燃料電池雙極板(bipolar?plate，bp)又稱流場板，是電堆中的“骨架”，與膜電極層疊裝配成電堆，在燃料電池中起到支撐、收集電流、為冷卻液提供通道、分隔氧化劑和還原劑等作用。
2、目前，常見的雙極板材料為石墨雙極板、金屬雙極板和復合雙極板；其中，復合雙極板具備石墨極板優(yōu)異耐腐蝕性能的同時，可兼顧金屬板的高體積功率密度，具有極大的發(fā)展?jié)摿Α，F(xiàn)有的復合雙極板主要采用加熱模壓的方式成型，一般需要10至20分鐘，即使采用快速固化樹脂，成型時間也至少需要3至5分鐘，成型時間較長，導致生產(chǎn)效率低，難以滿足實際生產(chǎn)使用的需要。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明實施例提供一種復合材料雙極板及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有復合雙極板的成型時間較長、生產(chǎn)效率低的問題。通過本申請，能夠將復合雙極板的成型時間縮短至10s內(nèi)，有效提高了復合雙極板的生產(chǎn)效率。
2、為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例首先提供一種復合材料雙極板的制備方法，包括如下步驟：
3、s01、將樹脂預制體置于兩片石墨片之間，加熱至所述樹脂預制體呈熔融狀態(tài)，得到熔融石墨樹脂纖維材料；
4、s02、將步驟s01中的熔融石墨樹脂纖維材料置于模具上，沖壓，得到復合材料雙極板。
5、作為優(yōu)選的實施方式，步驟s01中，
6、所述樹脂預制體通過如下方法制備得到：將樹脂纖維預浸料加熱至120℃～200℃，然后將石墨漿料輥壓于所述樹脂纖維預浸料的兩側面上，得到樹脂預制體。通過熱輥壓的方式在熱塑性樹脂纖維預浸料上覆蓋上一層石墨漿料，熱輥壓的目的主要是將熱塑性樹脂軟化，以便與石墨漿料更好的結合。
7、所述石墨漿料的質量為所述樹脂纖維預浸料的質量的5％；所述樹脂纖維預浸料為熱塑性樹脂纖維預浸料。
8、所述熱塑性樹脂為peek(聚醚醚酮)、pps(聚苯硫醚)、tpi(聚酰亞胺)、pa6(聚酰胺6)或paek(聚芳醚酮)中的一種；
9、所述纖維為t300纖維或t700纖維。
10、所述樹脂纖維預浸料為單向料預浸料、平紋織物預浸料或斜紋織物預浸料中的一種。
11、所述石墨漿料為膨脹石墨漿料；所述膨脹石墨漿料含有膨脹石墨與溶劑，所述膨脹石墨與所述溶劑的質量比為1:10；所述溶劑為水。
12、所述石墨片為石墨紙。
13、所述加熱的溫度為220℃～380℃。
14、所述加熱通過加熱臺實現(xiàn)。
15、作為優(yōu)選的實施方式，步驟s02中，
16、所述模具的上模的溫度為常溫，所述模具的下模的溫度為所述熱塑性樹脂的熔融溫度的一半。熔融狀態(tài)下的樹脂在接觸到常溫的上模會迅速降溫并凝固，同時在沖床的作用下迅速成型，從材料離開加熱臺至成型完成，整個時間控制在10s內(nèi)。
17、所述沖壓的時間≤10s；所述沖壓通過沖壓機實現(xiàn)。
18、另一方面，本申請實施例還提供一種復合材料雙極板，所述復合材料雙極板由上述制備方法制備得到。
19、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例的技術方案具有以下有益效果：
20、本申請通過從材料(如雙極板的原材料選型配比)和工藝(如后續(xù)加工處理以及引入沖壓技術)兩方面解決了目前燃料電池的復合雙極板制程周期長、生產(chǎn)效率低的問題，為復合材料雙極板的大批量生產(chǎn)提供了解決方案和技術支持。本申請的制備方法簡單，易于實現(xiàn)，大大縮短了雙極板的制備周期，生產(chǎn)效率較高，可以用于規(guī)?；a(chǎn)雙極板。制備得到的復合材料雙極板接觸電阻低，成型效率高，具有良好的性能，能夠滿足燃料電池的使用需要。
1.一種復合材料雙極板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的復合材料雙極板的制備方法，其特征在于，所述石墨漿料的質量為所述樹脂纖維預浸料的質量的5％；所述樹脂纖維預浸料為熱塑性樹脂纖維預浸料。
3.根據(jù)權利要求2所述的復合材料雙極板的制備方法，其特征在于，所述熱塑性樹脂為peek、pps、tpi、pa6或paek中的一種；
4.根據(jù)權利要求1所述的復合材料雙極板的制備方法，其特征在于，所述樹脂纖維預浸料為單向料預浸料、平紋織物預浸料或斜紋織物預浸料中的一種。
5.根據(jù)權利要求1所述的復合材料雙極板的制備方法，其特征在于，所述石墨漿料為膨脹石墨漿料；所述膨脹石墨漿料含有膨脹石墨與溶劑，所述膨脹石墨與所述溶劑的質量比為1:10；所述溶劑為水。
6.根據(jù)權利要求1所述的復合材料雙極板的制備方法，其特征在于，步驟s01中，所述石墨片為石墨紙。
7.根據(jù)權利要求1所述的復合材料雙極板的制備方法，其特征在于，步驟s01中，所述加熱的溫度為220℃～380℃；所述加熱通過加熱臺實現(xiàn)。
8.根據(jù)權利要求1所述的復合材料雙極板的制備方法，其特征在于，步驟s02中，所述模具的上模的溫度為常溫，所述模具的下模的溫度為所述熱塑性樹脂的熔融溫度的一半。
9.根據(jù)權利要求1所述的復合材料雙極板的制備方法，其特征在于，步驟s02中，所述沖壓的時間≤10s；所述沖壓通過沖壓機實現(xiàn)。
10.一種復合材料雙極板，其特征在于，所述復合材料雙極板由權利要求1至9任一項所述的制備方法制備得到。