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《基于pem燃料電池鱗片石墨樹脂復(fù)合雙極板的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文PEM燃料電池鱗片石墨/樹脂復(fù)合雙極板的研究姓名：李國(guó)華申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：王宇新20031201摘要燃料電池以其能量轉(zhuǎn)化率高、低排放、能量和功率密度高等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是適應(yīng)未來(lái)能源和環(huán)境要求的理想動(dòng)力源之一。雙極板是燃料電池的重要組成部分，它為電池分配燃料與氧化劑并串聯(lián)相鄰電池，其成本可占總成本的約40％，而燃料電池的高成本正是其走向?qū)嵱没囊淮笳系K。尋找性能優(yōu)良且成本低廉的雙極板新材料和加工方法已成為燃料電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究中的重要課題。本論文針對(duì)現(xiàn)有雙極板成本高的問題，在開發(fā)高性能、價(jià)廉的燃料電池雙極
2、板材料和工藝方面進(jìn)行了一些新的探索和嘗試。論文以導(dǎo)電性和阻氣性作為雙極板性能的衡量標(biāo)準(zhǔn)，首先從工藝的角度，研究了不同混合方法、不同熱壓條件及不同冷卻方法對(duì)鱗片石墨／樹脂復(fù)合板性能的影響。其次，本文從材料的角度，研究了不同樹脂含量、不同樹脂材料、不同樹脂熔體流動(dòng)指數(shù)以及不同鱗片石墨顆粒大小對(duì)鱗片石墨／樹脂復(fù)合板性能的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)樹臘材料的流動(dòng)性以及石墨顆粒的接觸電阻是影響復(fù)合板導(dǎo)電性的重要因素，而復(fù)合板的孔隙率則是影響其阻氣性的重要因素。另外，本文還考察了電池工作電流下復(fù)合板性能的變化，為本復(fù)臺(tái)材料應(yīng)用于燃料電池時(shí)，其電阻值的穩(wěn)定性提供了依據(jù)
3、。研究取得了極具開發(fā)前景的結(jié)果，本文提出的鱗片石墨／樹脂復(fù)合雙極板一步模壓成形技術(shù)大大減少了雙極板的加工成本。其所制出的PP-NG和PVDF．NG復(fù)合板的導(dǎo)電性和阻氣性在樹脂含量分別為8wt％-25wt％和13wt％一34wt％時(shí)，均能達(dá)到燃料電池的使用標(biāo)準(zhǔn)，但其成本將遠(yuǎn)低于硬質(zhì)石墨板，這將為燃料電池提高經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和走向?qū)嵱没於ɑA(chǔ)。關(guān)鍵詞：雙極板；鱗片右墨：PP；PVDF；復(fù)合板：燃料電池AbstractFuelcell(FC)isrecognizedasanewalternativetothepresentpowersourcesbec
4、auseofitshighefficiency,lowemission，highenergyandpowerdensity．BipolarplateiSanimportantpartinFC，whichdistributesfuelandoxidantforFCandprovideselectronicconnectionbetweensinglecells．Itscostaccountedforabout40％ofaFCstack，whilethehighcostofFCisakeyobstacletOitswideapplication．
5、Therefore．searchingmaterialsandmanufacturingmethodsforhighperformanceandlowcostbipolarplatehasbeenveryimportant．Withtheabovebackground，newmaterialsandmanufacturingmethodsforbipolarplatesareexploredinthisstudy．Theperformanceofbipolarplatesisevaluatedinviewoftheirelectronicco
6、nductivityandH2permeabilityThestudybeganwithtechnologicalconditionresearchandtheeffectofmixingmethod，hotpressingconditionsandcooIingmethodsontheplate’Sperformancewasinvestigated．Thentheeffectofresincontent,resintype，theirmeltflowindexandgrainsizeofthegraphiteontheplate’Sper
7、formanceWasinvestigated．Itisdiscoveredthattheresin’Sfluidityandthecontactresistanceofthegraphitegrainaretwoimportantfactorsthatgreatlyinfluencetheplate’Sconductivitywhilethepermeabilityishighlyinfluencedbytheplate’Sporosity．Inaddition，theplatesweretestedundernormalcurrentde
8、nsitythatafuelcellcanpossiblyreach，tomakesuretheconductivityofthecomposheplatessta
