今天要給大家介紹的是燃料電池雙極板使用的復合材料。雙極板（Bipolar plate，以下簡稱BPP）是燃料電池的一種核心零部件，主要作用為支撐MEA、提供氫氣、氧氣和冷卻液流體通道并分隔氫氣和氧氣、收集電子、傳導熱量。形象的說，如果把燃料電池電堆看作人體，BPP就相當于人體的骨骼和血管。雙極板材質(zhì)主要有石墨雙極板，金屬雙極板，復合材料雙極板。復合材料又分成金屬基和碳基。如下圖：
其中碳基復合材料主要成分包括樹脂、導電材料，采用模壓（注塑）工藝進行成型。下面我們來介紹恩欣格TECACOMP HT材料。燃料電池的結(jié)構(gòu)是一個高度專業(yè)化的復雜系統(tǒng)。參與反應的氣體和冷卻介質(zhì)必須相互分離，并分散在反應區(qū)域內(nèi)。為了完成這些任務，雙極板必須具有良好的導電性和導熱性，同時還需具備耐化學應力、機械應力和熱應力。只有滿足這些要求，才能保證燃料電池的長期可靠的功能。來自恩欣格的新材料TECACOMP HTE是一種專為此類或類似類型的應用而開發(fā)和優(yōu)化的化合物。它們的適用性是源于使用了明顯高于正常比例的填料。這種高填充率使塑料具有以前無法達到的一定程度的導電和導熱性。同時，也保持了耐化學性。?聚丙烯（PP）或聚苯硫醚（PPS）被用作TECACOMP HTE的基料。它能夠覆蓋從60攝氏度到200攝氏度的應用溫度。在HT PEM（高溫聚合物電解質(zhì)膜）燃料電池中，PPS已經(jīng)證明了其優(yōu)于熱固性塑料粘合劑的優(yōu)勢。聚丙烯化合物適用于NT-PEM(低溫聚合物電解質(zhì)膜)燃料電池，以及直接的甲醇燃料電池（DMFC）或氧化還原液流電池。
為了達到這些應用所要求的高電能和熱值，TECACOMP HTE的碳基填料如石墨，炭黑或聚合物纖維與基聚合物混合，比重高達90%。- 導電率高達 104?S/m
- 導熱率高達 80?W/(m*K)
- 承載能力高
- 抗腐蝕性高
- 在加工過程中由于熱塑性行為帶來的好處
- TECACOMP? HTE材料是在聚丙烯(PP)和聚苯硫醚(PPS)的基礎上開發(fā)的
根據(jù)所使用的聚合物，填充程度和目標組件尺寸，該配方適用于注射成型或壓縮成型的加工。這就是為什么這些化合物以粉末或顆粒不同形式的狀態(tài)存在。
燃料電池領域的雙極板原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦氫科技網(wǎng)）：高石墨填充PPS，PP在燃料電池雙極板應用
