一种1mm厚碳纤维复合材料电极板的制备方法与流程

文档序号:20784132发布日期:2020-05-19 21:32阅读:513来源:国知局
一种1mm厚碳纤维复合材料电极板的制备方法与流程
本发明属于工程材料制备
技术领域
,具体涉及一种1mm厚碳纤维复合材料电极板的制备方法。
背景技术
:电极板是液流电池,如全钒双液流电池、铅单液流电池等氧化还原型电池关键部件之一,提供电极反应场所。其性能决定了电子传递速率和物质转变效率,进而决定了电池的效率,充放电速率,甚至电池的使用寿命等。首先电极板应具备优良的导电性,降低充放电过程中的欧姆电压降,提高电池的电压效率,同时能够减少电流在电极板传输时的能量损耗,改善电池的能量效率;其次电极板材料要具有高的抗氧化性、耐腐蚀性,由于电池长时间处于充放电状态下,电极表面的双电子层内存在着高达108v/cm的强电场也势必会对电极板材料产生强制氧化腐蚀,这种电化学腐蚀远甚于酸碱性溶液对电极材料的腐蚀,导致电极材料性能恶化,如导电性能、机械强度下降,缩短其使用期限。另外,电极材料要有良好的机械强度,满足电池在装配过程中的强度要求。目前,电极材料主要采用导电填料(炭黑、石墨粉和碳纤维等)/聚合物基(聚丙烯、聚乙烯、环氧树脂、酚醛树脂等)复合材料。其电导率大于10s/cm;弯曲强度为大于40mpa;电化学腐蚀速率小于15μa/cm2。已报道氧化还原液流电池如全钒液流电池、铅单液流电池采用的电极板厚度为2-4mm.为了进一步提高电池的性能,降低电极板厚度是一种有效途径,同时有利于减小电池的体积,提高电池的体积能量密度及节约原材料成本。技术实现要素:本发明的目的是提供一种1mm厚碳纤维复合材料电极板的制备方法,具有兼顾电极板电极材料的机械性能和耐电化学腐蚀性改善现有电极材料导电性的特点。本发明所采用的技术方案是,一种1mm厚碳纤维复合材料电极板的制备方法,具体按照以下步骤实施:步骤1、配制环氧树脂胶液;步骤2、用步骤1所得的环氧树脂胶液与聚丙烯氰基碳纤维石墨毡制备聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料;步骤3、用步骤2所得的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料采用热压成型工艺制备电极板,即得1mm厚碳纤维复合材料电极板。本发明的特点还在于:步骤1具体按照以下步骤实施:将环氧树脂、交联剂和催化剂混合,在50℃-70℃温度下搅拌10-30分钟,得到氧树脂胶液。步骤1中环氧树脂胶液配置各组分的重量百分比为环氧树脂:交联剂:催化剂=100:80-90:0.1-0.3。步骤1中环氧树脂为双酚a型,分子量为300-700;交联剂为已二酸;催化剂为苄基二甲胺。步骤2具体按照以下步骤实施:步骤2.1、将2-3mm厚的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡片通过导轮牵引经过含有步骤1所得的环氧树脂胶液的胶液槽;步骤2.2、浸渍环氧树脂胶液的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡片再通过导轮牵引再经过烘箱,进行凝胶预成型处理;步骤2.3、从烘箱出来的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料,上下表面附着一层硅油纸,然后在导轮的作用下,缠绕成卷,-15℃--10℃储存。步骤2.2中环氧树脂胶液温度为50℃-70℃,牵引轮的牵引速率为10-50cm/min,浸渍环氧树脂胶液时间为1-5分钟;步骤2.3中烘箱温度为90℃-100℃,通过时间为10-50分钟。步骤3具体按照以下步骤实施:步骤3.1、将步骤2中所得预浸料裁剪成符合模具的尺寸,去除表面的硅油纸后,把预浸料放入到热压模具中,模具内表面涂上一层脱模剂;步骤3.2、合上模具,然后以1-3℃/min的速率升温,当温度升到100℃,在100-150kgf/cm2热压成型,控制腔体深度为1mm;步骤3.3、成型后,再以1-3℃/min的速率升温到130℃且保温120-180分钟,最后随炉冷却至室温后泄压取出,制得1mm厚碳纤维复合材料电极板。本发明的有益效果是:1、本发明的方法采用具有高导电率的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡为导电材料和增强体材料,环氧树脂为基体,材料来源丰富,成本低廉。2、本发明通过导轮拉拔牵引将聚丙烯氰基碳纤维石墨毡浸渍在树脂胶液中,然后经过预成型烘箱制备得到聚丙烯氰基碳纤维石墨毡预浸料,提高了生成效率,降低生产成本。3、采用热压工艺将聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/树脂胶液预浸料制备1mm厚的电极板,具有很高的导电性、机械性能和耐电化学腐蚀性,改善电池的效率,延长电池的使用寿命。附图说明图1是本发明一种1mm厚碳纤维复合材料电极板的制备方法的制备工艺流程图;图2是本发明一种1mm厚碳纤维复合材料电极板的制备方法的固化温度制度示意图。具体实施方式实施例1本发明一种1mm厚碳纤维复合材料电极板的制备方法,具体按照以下步骤实施:步骤1、配制环氧树脂胶液;步骤1具体按照以下步骤实施:将环氧树脂、交联剂和催化剂混合,在50℃温度下搅拌30分钟,使其充分混合,得到淡黄色的环氧树脂胶液;步骤1中环氧树脂胶液配置各组分的重量百分比为环氧树脂:交联剂:催化剂=100:80:0.1。步骤1中环氧树脂为双酚a型,分子量为300-700;交联剂为已二酸;催化剂为苄基二甲胺。其中,环氧树脂为双酚a型环氧树脂是一种热固性树脂,具有良好的粘接强度和耐化学性能,分子量为300-700为宜,商业牌号有e-42、e-44、e-51,软化点小于30℃;交联剂为已二酸,已二酸是一种有机二元羧酸,有机官能团羧酸能够与环氧树脂中的环氧基团发生酯化反,生成具有网状结构的大分子;催化剂为苄基二甲胺,苄基二甲胺是一种有机叔胺,能够催化交联剂乙二酸提供负离子活性中心,促进环氧树脂和交联剂阴离子聚合反发生;上述环氧树脂、交联剂和催化剂的混合胶液高温固化后,其弹性模量大于3gpa,能够与聚丙烯氰基碳纤维石墨毡中的碳纤维紧密粘结,制备成具有一定机械性能、导电功能和耐电化学腐蚀的板材。步骤2、用步骤1所得的环氧树脂胶液与聚丙烯氰基碳纤维石墨毡制备聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料;如图1所示,步骤2具体按照以下步骤实施:步骤2.1、将2-3mm厚的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡片通过导轮牵引经过含有步骤1所得的环氧树脂胶液的胶液槽;步骤2.2、浸渍环氧树脂胶液的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡片再通过导轮牵引再经过烘箱,进行凝胶预成型处理;步骤2.3、从烘箱出来的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料,上下表面附着一层硅油纸,然后在导轮的作用下,缠绕成卷,-15℃储存。步骤2.2中环氧树脂胶液温度为50℃,牵引轮的牵引速率为10cm/min,浸渍环氧树脂胶液时间为5分钟;所述步骤2.3中烘箱温度为90℃,通过时间为50分钟。步骤2中聚丙烯氰基碳纤维石墨毡,体密度为0.1-0.15g/cm3,碳含量大于99%,聚丙烯氰基碳纤维石墨毡中的聚丙烯氰基碳纤维导电率大于1×102s/cm;同时可以作为增强体,提高板材抗弯强度;另外聚丙烯氰基碳纤维具有很高的耐电化学腐蚀性及良好的化学稳定性,能够改善电极板的使用寿命。聚丙烯氰基碳纤维石墨毡为卷装,其宽度×厚度的尺寸为26cm×2.5cm。步骤3、用步骤2所得的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料采用热压成型工艺制备电极板,即得1mm厚碳纤维复合材料电极板。如图2所示,步骤3具体按照以下步骤实施:步骤3.1、将步骤2中所得预浸料裁剪成长度×宽度×厚度为32cm×26cm×2.5cm的尺寸,去除表面的硅油纸后,把预浸料放入到热压模具中,为了防止预浸料中的环氧树脂与模具粘连,事先在模具内表面涂上一层脱模剂;步骤3.2、合上模具,然后以1℃/min的速率升温,当温度升到100℃,在100kgf/cm2热压成型,控制腔体深度为1mm;步骤3.3、成型后,再以1℃/min的速率升温到130℃且保温180分钟,最后随炉冷却至室温后泄压取出,制得1mm厚碳纤维复合材料电极板。对制得的电极板进行性能测试,这里需要对于具有1mm厚的电极板性能测试进行说明,根据文献报道,聚丙烯氰基碳纤维导电率大于1×102s/cm,耐电化学腐蚀性满足液流电池的需要。采用四探针法测量电极板的电导率,电导率大于1×102s/cm;根据国标标准gb1449-2005-t,用三点弯曲法测得电极板的弯曲强度为大于59mpa;以3m的h2so4为电解液,采用电化学直线极化法,可得到中间致密层腐蚀速率小于1μa/cm2。对实施例1制得的1mm厚电极板进行性能测试,导电板电导率为4.3×102s/cm;弯曲强度为73mpa;腐蚀速率为0.03μa/cm2。实施例2本发明一种1mm厚碳纤维复合材料电极板的制备方法,具体按照以下步骤实施:步骤1、配制环氧树脂胶液;步骤1具体按照以下步骤实施:将环氧树脂、交联剂和催化剂混合,在54℃温度下搅拌25分钟,使其充分混合,得到淡黄色的环氧树脂胶液;步骤1中环氧树脂胶液配置各组分的重量百分比为环氧树脂:交联剂:催化剂=100:80:0.2。步骤1中环氧树脂为双酚a型,分子量为300-700;交联剂为已二酸;催化剂为苄基二甲胺。其中,环氧树脂为双酚a型环氧树脂是一种热固性树脂,具有良好的粘接强度和耐化学性能,分子量为300-700为宜,商业牌号有e-42、e-44、e-51,软化点小于30℃;交联剂为已二酸,已二酸是一种有机二元羧酸,有机官能团羧酸能够与环氧树脂中的环氧基团发生酯化反,生成具有网状结构的大分子;催化剂为苄基二甲胺,苄基二甲胺是一种有机叔胺,能够催化交联剂乙二酸提供负离子活性中心,促进环氧树脂和交联剂阴离子聚合反发生;上述环氧树脂、交联剂和催化剂的混合胶液高温固化后,其弹性模量大于3gpa,能够与聚丙烯氰基碳纤维石墨毡中的碳纤维紧密粘结,制备成具有一定机械性能、导电功能和耐电化学腐蚀的板材。步骤2、用步骤1所得的环氧树脂胶液与聚丙烯氰基碳纤维石墨毡制备聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料;如图1所示,步骤2具体按照以下步骤实施:步骤2.1、将2-3mm厚的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡片通过导轮牵引经过含有步骤1所得的环氧树脂胶液的胶液槽;步骤2.2、浸渍环氧树脂胶液的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡片再通过导轮牵引再经过烘箱,进行凝胶预成型处理;步骤2.3、从烘箱出来的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料,上下表面附着一层硅油纸,然后在导轮的作用下,缠绕成卷,-12℃储存。步骤2.2中环氧树脂胶液温度为54℃,牵引轮的牵引速率为12.5cm/min,浸渍环氧树脂胶液时间为4分钟;所述步骤2.3中烘箱温度为98℃,通过时间为30分钟。步骤2中聚丙烯氰基碳纤维石墨毡,体密度为0.1-0.15g/cm3,碳含量大于99%,聚丙烯氰基碳纤维石墨毡中的聚丙烯氰基碳纤维导电率大于1×102s/cm;同时可以作为增强体,提高板材抗弯强度;另外聚丙烯氰基碳纤维具有很高的耐电化学腐蚀性及良好的化学稳定性,能够改善电极板的使用寿命。聚丙烯氰基碳纤维石墨毡为卷装,其宽度×厚度的尺寸为26cm×2.5cm。步骤3、用步骤2所得的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料采用热压成型工艺制备电极板,即得1mm厚碳纤维复合材料电极板。如图2所示,步骤3具体按照以下步骤实施:步骤3.1、将步骤2中所得预浸料裁剪成长度×宽度×厚度为32cm×26cm×2.5cm的尺寸,去除表面的硅油纸后,把预浸料放入到热压模具中,为了防止预浸料中的环氧树脂与模具粘连,事先在模具内表面涂上一层脱模剂;步骤3.2、合上模具,然后以3℃/min的速率升温,当温度升到100℃,在100-150kgf/cm2热压成型,控制腔体深度为1mm;步骤3.3、成型后,再以3℃/min的速率升温到130℃且保温150分钟,最后随炉冷却至室温后泄压取出,制得1mm厚碳纤维复合材料电极板。对实施例2制得的1mm厚电极板进行性能测试,导电板电导率为3.9×102s/cm;弯曲强度为70mpa;腐蚀速率为0.04μa/cm2。实施例3本发明一种1mm厚碳纤维复合材料电极板的制备方法,具体按照以下步骤实施:步骤1、配制环氧树脂胶液;步骤1具体按照以下步骤实施:将环氧树脂、交联剂和催化剂混合,在70℃温度下搅拌10分钟,使其充分混合,得到淡黄色的环氧树脂胶液;步骤1中环氧树脂胶液配置各组分的重量百分比为环氧树脂:交联剂:催化剂=100:85:0.2。步骤1中环氧树脂为双酚a型,分子量为300-700;交联剂为已二酸;催化剂为苄基二甲胺。其中,环氧树脂为双酚a型环氧树脂是一种热固性树脂,具有良好的粘接强度和耐化学性能,分子量为300-700为宜,商业牌号有e-42、e-44、e-51,软化点小于30℃;交联剂为已二酸,已二酸是一种有机二元羧酸,有机官能团羧酸能够与环氧树脂中的环氧基团发生酯化反,生成具有网状结构的大分子;催化剂为苄基二甲胺,苄基二甲胺是一种有机叔胺,能够催化交联剂乙二酸提供负离子活性中心,促进环氧树脂和交联剂阴离子聚合反发生;上述环氧树脂、交联剂和催化剂的混合胶液高温固化后,其弹性模量大于3gpa,能够与聚丙烯氰基碳纤维石墨毡中的碳纤维紧密粘结,制备成具有一定机械性能、导电功能和耐电化学腐蚀的板材。步骤2、用步骤1所得的环氧树脂胶液与聚丙烯氰基碳纤维石墨毡制备聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料;如图1所示,步骤2具体按照以下步骤实施:步骤2.1、将2.5mm厚的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡片通过导轮牵引经过含有步骤1所得的环氧树脂胶液的胶液槽;步骤2.2、浸渍环氧树脂胶液的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡片再通过导轮牵引再经过烘箱,进行凝胶预成型处理;步骤2.3、从烘箱出来的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料,上下表面附着一层硅油纸,然后在导轮的作用下,缠绕成卷,-10℃储存。步骤2.2中环氧树脂胶液温度为70℃,牵引轮的牵引速率为50cm/min,浸渍环氧树脂胶液时间为1分钟;所述步骤2.3中烘箱温度为100℃,通过时间为10分钟。步骤2中聚丙烯氰基碳纤维石墨毡,体密度为0.1-0.15g/cm3,碳含量大于99%,聚丙烯氰基碳纤维石墨毡中的聚丙烯氰基碳纤维导电率大于1×102s/cm;同时可以作为增强体,提高板材抗弯强度;另外聚丙烯氰基碳纤维具有很高的耐电化学腐蚀性及良好的化学稳定性,能够改善电极板的使用寿命。聚丙烯氰基碳纤维石墨毡为卷装,其宽度×厚度的尺寸为26cm×2.5cm。步骤3、用步骤2所得的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料采用热压成型工艺制备电极板,即得1mm厚碳纤维复合材料电极板。如图2所示,步骤3具体按照以下步骤实施:步骤3.1、将步骤2中所得预浸料裁剪成长度×宽度×厚度为32cm×26cm×2.5cm的尺寸,去除表面的硅油纸后,把预浸料放入到热压模具中,为了防止预浸料中的环氧树脂与模具粘连,事先在模具内表面涂上一层脱模剂;步骤3.2、合上模具,然后以2℃/min的速率升温,当温度升到100℃,在140kgf/cm2热压成型,控制腔体深度为1mm;步骤3.3、成型后,再以2.5℃/min的速率升温到130℃且保温120分钟,最后随炉冷却至室温后泄压取出,制得1mm厚碳纤维复合材料电极板。对实施例3制得的1mm厚电极板进行性能测试,导电板电导率为4.6×102s/cm;弯曲强度为77mpa;腐蚀速率为0.05μa/cm2。实施例4本发明一种1mm厚碳纤维复合材料电极板的制备方法,具体按照以下步骤实施:步骤1、配制环氧树脂胶液;步骤1具体按照以下步骤实施:将环氧树脂、交联剂和催化剂混合,在66℃温度下搅拌15分钟,使其充分混合,得到淡黄色的环氧树脂胶液;步骤1中环氧树脂胶液配置各组分的重量百分比为环氧树脂:交联剂:催化剂=100:90:0.3。步骤1中环氧树脂为双酚a型,分子量为300-700;交联剂为已二酸;催化剂为苄基二甲胺。其中,环氧树脂为双酚a型环氧树脂是一种热固性树脂,具有良好的粘接强度和耐化学性能,分子量为300-700为宜,商业牌号有e-42、e-44、e-51,软化点小于30℃;交联剂为已二酸,已二酸是一种有机二元羧酸,有机官能团羧酸能够与环氧树脂中的环氧基团发生酯化反,生成具有网状结构的大分子;催化剂为苄基二甲胺,苄基二甲胺是一种有机叔胺,能够催化交联剂乙二酸提供负离子活性中心,促进环氧树脂和交联剂阴离子聚合反发生;上述环氧树脂、交联剂和催化剂的混合胶液高温固化后,其弹性模量大于3gpa,能够与聚丙烯氰基碳纤维石墨毡中的碳纤维紧密粘结,制备成具有一定机械性能、导电功能和耐电化学腐蚀的板材。步骤2、用步骤1所得的环氧树脂胶液与聚丙烯氰基碳纤维石墨毡制备聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料;如图1所示,步骤2具体按照以下步骤实施:步骤2.1、将3mm厚的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡片通过导轮牵引经过含有步骤1所得的环氧树脂胶液的胶液槽;步骤2.2、浸渍环氧树脂胶液的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡片再通过导轮牵引再经过烘箱,进行凝胶预成型处理;步骤2.3、从烘箱出来的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料,上下表面附着一层硅油纸,然后在导轮的作用下,缠绕成卷,-15℃储存。步骤2.2中环氧树脂胶液温度为66℃,牵引轮的牵引速率为22cm/min,浸渍环氧树脂胶液时间为2分钟;所述步骤2.3中烘箱温度为97℃,通过时间为120分钟。步骤2中聚丙烯氰基碳纤维石墨毡,体密度为0.1-0.15g/cm3,碳含量大于99%,聚丙烯氰基碳纤维石墨毡中的聚丙烯氰基碳纤维导电率大于1×102s/cm;同时可以作为增强体,提高板材抗弯强度;另外聚丙烯氰基碳纤维具有很高的耐电化学腐蚀性及良好的化学稳定性,能够改善电极板的使用寿命。聚丙烯氰基碳纤维石墨毡为卷装,其宽度×厚度的尺寸为26cm×2.5cm。步骤3、用步骤2所得的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料采用热压成型工艺制备电极板,即得1mm厚碳纤维复合材料电极板。如图2所示,步骤3具体按照以下步骤实施:步骤3.1、将步骤2中所得预浸料裁剪成长度×宽度×厚度为32cm×26cm×2.5cm的尺寸,去除表面的硅油纸后,把预浸料放入到热压模具中,为了防止预浸料中的环氧树脂与模具粘连,事先在模具内表面涂上一层脱模剂;步骤3.2、合上模具,然后以1-3℃/min的速率升温,当温度升到100℃,在100-150kgf/cm2热压成型,控制腔体深度为1mm;步骤3.3、成型后,再以1-3℃/min的速率升温到130℃且保温180分钟,最后随炉冷却至室温后泄压取出,制得1mm厚碳纤维复合材料电极板。对实施例4制得的1mm厚电极板进行性能测试,导电板电导率为4.6×102s/cm;弯曲强度为77mpa;腐蚀速率为0.05μa/cm2实施例5本发明一种1mm厚碳纤维复合材料电极板的制备方法,具体按照以下步骤实施:步骤1、配制环氧树脂胶液;步骤1具体按照以下步骤实施:将环氧树脂、交联剂和催化剂混合,在70℃温度下搅拌30分钟,使其充分混合,得到淡黄色的环氧树脂胶液;步骤1中环氧树脂胶液配置各组分的重量百分比为环氧树脂:交联剂:催化剂=100:90:0.3。步骤1中环氧树脂为双酚a型,分子量为300-700;交联剂为已二酸;催化剂为苄基二甲胺。其中,环氧树脂为双酚a型环氧树脂是一种热固性树脂,具有良好的粘接强度和耐化学性能,分子量为300-700为宜,商业牌号有e-42、e-44、e-51,软化点小于30℃;交联剂为已二酸,已二酸是一种有机二元羧酸,有机官能团羧酸能够与环氧树脂中的环氧基团发生酯化反,生成具有网状结构的大分子;催化剂为苄基二甲胺,苄基二甲胺是一种有机叔胺,能够催化交联剂乙二酸提供负离子活性中心,促进环氧树脂和交联剂阴离子聚合反发生;上述环氧树脂、交联剂和催化剂的混合胶液高温固化后,其弹性模量大于3gpa,能够与聚丙烯氰基碳纤维石墨毡中的碳纤维紧密粘结,制备成具有一定机械性能、导电功能和耐电化学腐蚀的板材。步骤2、用步骤1所得的环氧树脂胶液与聚丙烯氰基碳纤维石墨毡制备聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料;如图1所示,步骤2具体按照以下步骤实施:步骤2.1、将3mm厚的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡片通过导轮牵引经过含有步骤1所得的环氧树脂胶液的胶液槽;步骤2.2、浸渍环氧树脂胶液的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡片再通过导轮牵引再经过烘箱,进行凝胶预成型处理;步骤2.3、从烘箱出来的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料,上下表面附着一层硅油纸,然后在导轮的作用下,缠绕成卷,-10℃储存。步骤2.2中环氧树脂胶液温度为60℃,牵引轮的牵引速率为50cm/min,浸渍环氧树脂胶液时间为5分钟;所述步骤2.3中烘箱温度为100℃,通过时间为50分钟。步骤2中聚丙烯氰基碳纤维石墨毡,体密度为0.1-0.15g/cm3,碳含量大于99%,聚丙烯氰基碳纤维石墨毡中的聚丙烯氰基碳纤维导电率大于1×102s/cm;同时可以作为增强体,提高板材抗弯强度;另外聚丙烯氰基碳纤维具有很高的耐电化学腐蚀性及良好的化学稳定性,能够改善电极板的使用寿命。聚丙烯氰基碳纤维石墨毡为卷装,其宽度×厚度的尺寸为26cm×2.5cm。步骤3、用步骤2所得的聚丙烯氰基碳纤维石墨毡/环氧树脂预浸料采用热压成型工艺制备电极板,即得1mm厚碳纤维复合材料电极板。如图2所示,步骤3具体按照以下步骤实施:步骤3.1、将步骤2中所得预浸料裁剪成长度×宽度×厚度为32cm×26cm×2.5cm的尺寸,去除表面的硅油纸后,把预浸料放入到热压模具中,为了防止预浸料中的环氧树脂与模具粘连,事先在模具内表面涂上一层脱模剂;步骤3.2、合上模具,然后以2.4℃/min的速率升温,当温度升到100℃,在150kgf/cm2热压成型,控制腔体深度为1mm;步骤3.3、成型后,再以3℃/min的速率升温到130℃且保温150分钟,最后随炉冷却至室温后泄压取出,制得1mm厚碳纤维复合材料电极板。对施例5制得的1mm厚电极板进行性能测试,导电板电导率为4.4×102s/cm;弯曲强度为81mpa;腐蚀速率为0.05μa/cm2。表1电导率(s/cm)弯曲强度(mpa)腐蚀速率(μa/cm2)实施例14.3×102730.03实施例23.9×102700.04实施例35.1×102660.01实施例44.6×102770.05实施例54.4×102810.05由表1可以看出:实施例1-5的1mm厚电极板电导率、弯曲强度及腐蚀速率达到并优于美国能源部电极板性能标准,即电导率大于100s/cm,弯曲强度大于59mpa,腐蚀速率小于1μa/cm2。当前第1页12
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