專利名稱：氧化還原液流電池用雙極板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充當(dāng)氧化還原液流電池(也稱作“氧化還原液流型二次電池”)的單元電池之間的隔板的雙極板。
背景技術(shù)：
氧化還原液流電池是利用電解液(正極液體或負極液體)中的離子化合價變化(氧化還原反應(yīng))的電池，且其特征在于，抑制了電解液的劣化、電池壽命長且快速響應(yīng)和高輸出是可能的。而且，已經(jīng)報道，氧化還原液流電池不會產(chǎn)生廢氣且不易造成環(huán)境污染。這種電池由單電池(cell)構(gòu)成，所述單電池各自包含分別布置在隔膜如離子交換膜的兩側(cè)上的兩個框架，各個框架包含多孔電極(正極或負極)和雙極板。正極液體在其中安裝 正極的正極室內(nèi)循環(huán)且負極液體在其中安裝負極的負極室內(nèi)循環(huán)，從而誘發(fā)電池反應(yīng)。為了獲得高電壓，對多個上述單電池進行堆疊(也稱作“單電池堆”)以形成氧化還原液流電池的主體。雙極板是充當(dāng)單電池之間的隔板的板。為了降低氧化還原液流電池的內(nèi)阻，需要雙極板具有高導(dǎo)電性且體積電阻值期望地小于I Ω還需要防止電解液滲出到相鄰單電池中的高液體阻擋性能。由于雙極板受到電解液施加的壓力并經(jīng)歷因溫度變化而引發(fā)的熱收縮等，所以為了承受這些條件還需要高的機械強度(拉伸強度)和防止在存在適度的變形時產(chǎn)生破損的塑性(拉伸伸長率)。因此，已經(jīng)將允許電流通過但不允許電解液通過的導(dǎo)電板用作雙極板。使用具有高機械強度的石墨板、玻璃碳、碳塑料(利與碳一起捏合的塑料)等。例如，專利文獻I公開了一種氧化還原液流電池用單電池堆，所述單電池堆使用由含有50重量％石墨的氯化聚乙烯構(gòu)成的雙極板。專利文獻2提出了一種通過在厚度方向上堆疊碳氈并將制得的堆疊體與樹脂在所述堆疊體的中央部處一體化而得到的雙極板，且專利文獻2描述，通過使用這種雙極板能夠降低氧化還原液流電池的內(nèi)阻。具有高導(dǎo)電性、高液體阻擋性能、高機械強度和塑性的材料可以是復(fù)合導(dǎo)電材料如碳塑料，其中將導(dǎo)電填料分散在聚合物中以賦予導(dǎo)電性。所述導(dǎo)電填料優(yōu)選為由化學(xué)穩(wěn)定的碳質(zhì)材料如石墨或炭黑構(gòu)成的導(dǎo)電填料而不是會因電解液而離子化并損害電池特性的金屬填料。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2002-367660號公報專利文獻2 :日本特開平11-162496號公報

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題近年來，對氧化還原液流電池的要求變得越來越嚴格并由此要求其中所使用的雙極板實現(xiàn)更高的導(dǎo)電性。由復(fù)合導(dǎo)電材料構(gòu)成的雙極板通過提高材料中的導(dǎo)電填料的含量而實現(xiàn)了更高的導(dǎo)電性。然而，如果將用作現(xiàn)有復(fù)合導(dǎo)電材料中的導(dǎo)電填料的石墨或炭黑的量增大，則樹脂的共混比相對下降。結(jié)果，在復(fù)合導(dǎo)電材料中可能不再反映樹脂的固有性質(zhì)如機械強度和熱膠粘性，特別地，拉伸伸長率和塑性可能劣化，這是個問題。因此，極其期望開發(fā)一種氧化還原液流電池用雙極板，所述雙極板在不使樹脂的固有性質(zhì)如機械性質(zhì)和熱膠粘性、特別是機械強度和塑性劣化的條件下提供高導(dǎo)電性和高液體阻擋性能。本發(fā)明的目的是提供一種氧化還原液流電池用雙極板，所述雙極板使用具有優(yōu)異機械強度、塑性和液體阻擋性能以及更高導(dǎo)電性的復(fù)合導(dǎo)電材料。解決所述問題的手段本發(fā)明人進行了細致的研究以實現(xiàn)上述目的并發(fā)現(xiàn)，當(dāng)雙極板由含有由石墨和/或炭黑構(gòu)成的填料、含有碳納米管的導(dǎo)電填料和其中分散這些填料的熱塑性樹脂的復(fù)合導(dǎo) 電材料形成時，能夠在保持機械強度和良好塑性的同時實現(xiàn)更高的導(dǎo)電性，其中所述復(fù)合導(dǎo)電材料是一種熱塑性樹脂/含石墨和/或炭黑的填料/碳納米管的組成比在特定范圍內(nèi)的材料。由此，完成了本發(fā)明?？傊?，本發(fā)明提供一種氧化還原液流電池用雙極板，所述雙極板包含通過將熱塑性樹脂、選自石墨和炭黑的碳質(zhì)材料、以及碳納米管混合而制備的復(fù)合導(dǎo)電材料，其中相對于100重量份的所述熱塑性樹脂，碳質(zhì)材料的含量為20 150重量份且碳納米管的含量為I 10重量份(本申請的第一發(fā)明)。已經(jīng)將通過在諸如橡膠的聚合物中分散導(dǎo)電填料而賦予了導(dǎo)電性的復(fù)合導(dǎo)電材料用于電氣和電子器具中。其中，已知使用化學(xué)穩(wěn)定的碳質(zhì)材料作為導(dǎo)電填料的材料、特別是使用導(dǎo)電性碳如石墨作為導(dǎo)電填料以實現(xiàn)更低的電阻的材料。例如，日本特開2008-91097號公報公開了一種燃料電池用隔片，所述隔片由將碳納米管和石墨與超級工程塑料如聚苯硫醚或液晶聚合物混合而得到的材料構(gòu)成。日本特開2009-231034號公報公開了一種燃料電池用隔片，所述隔片由通過將碳納米管和石墨與聚丙烯混合而制備的材料構(gòu)成。燃料電池用隔片用于氣相系統(tǒng)中且這種隔片的用法和特征與用于液相系統(tǒng)中的氧化還原液流電池用雙極板所要求的用法和特征完全不同。然而，本發(fā)明人已經(jīng)對將類似材料構(gòu)成的復(fù)合導(dǎo)電材料用作氧化還原液流電池用雙極板的可能性進行了研究并發(fā)現(xiàn)，通過使用熱塑性樹脂、選自石墨和炭黑中的碳質(zhì)材料和碳納米管作為構(gòu)成材料并通過將組成比限制在特定范圍內(nèi)，可獲得具有上述優(yōu)異性能的氧化還原液流電池用雙極板。由此完成了本發(fā)明。構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的氧化還原液流電池用雙極板的復(fù)合導(dǎo)電材料含有包含碳納米管的導(dǎo)電填料以及選自石墨和炭黑中的碳質(zhì)材料。在根據(jù)本發(fā)明的雙極板中，相對于100重量份的熱塑性樹脂，所述碳質(zhì)材料的含量為20 150重量份且所述碳納米管的含量為I 10重量份。當(dāng)所述碳質(zhì)材料的含量相對于100重量份的熱塑性樹脂低于20重量份時，不能獲得足夠的導(dǎo)電性。相反，當(dāng)所述量超過150重量份時，在制備雙極板中所需要的成形性劣化。當(dāng)碳納米管的含量相對于100重量份的熱塑性樹脂小于I重量份時，提高導(dǎo)電性的效果小。相反，當(dāng)所述含量超過10重量份時，制備雙極板所需要的成形性劣化。本申請第二發(fā)明中所述的發(fā)明是根據(jù)第一發(fā)明的氧化還原液流電池用雙極板，其中所述熱塑性樹脂是選自氯化聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚碳酸酯中的一種以上。下述說明中所例示的樹脂也能夠用作所述熱塑性樹脂。其中，優(yōu)選氯化聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚碳酸酯，并優(yōu)選使用選自這些樹脂中的一種樹脂或兩種以上樹脂的混合物。本申請第三發(fā)明中所述的發(fā)明是根據(jù)第一或第二發(fā)明的氧化還原液流電池用雙極板，其中所述選自石墨和炭黑中的碳質(zhì)材料含有選自膨脹石墨、層狀石墨和球狀石墨中的一種以上石墨以及選自乙炔黑和科琴黑中的一種以上炭黑?？梢允褂孟旅娼o出的石墨和炭黑的實例。其中，作為所述石墨，優(yōu)選膨脹石墨、層狀石墨和球狀石墨，因為它們能夠?qū)﹄p極板賦予高導(dǎo)電性。作為炭黑，優(yōu)選乙炔黑和科琴黑，因為它們能夠?qū)﹄p極板賦予高導(dǎo)電性。優(yōu)選使用選自這些物質(zhì)中的一種以上石墨和一種以上炭黑。發(fā)明效果 根據(jù)本發(fā)明的氧化還原液流電池用雙極板，除了機械強度如拉伸強度和塑性如拉伸伸長率之外，還具有高導(dǎo)電性。


圖I是氧化還原液流電池單元的示意性分解透視圖。圖2是顯示氧化還原液流電池主體的外觀的圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施方式進行描述。在參考附圖的說明中，相同的要素用相同的參考符號表示且省略其說明以避免冗余。附圖的比例不必與說明書中的比例一致。[關(guān)于碳質(zhì)材料]石墨是碳的六方板狀晶體。在本發(fā)明中，使用天然石墨如無定形石墨、脈石墨和鱗片石墨與人造石墨中的任意材料。還可使用膨脹石墨、具有通過薄片化而提高的成形性和導(dǎo)電性的層狀石墨、取向因通過粉碎加工進行球狀化而受到抑制的球狀石墨、以及凝析石墨等，所述凝析石墨是伴隨熔融鐵預(yù)處理等中熔融生鐵溫度的下降而析出的二維結(jié)晶碳。膨脹石墨是通過例如將天然石墨等浸入濃硫酸和硝酸的混合物或濃硫酸和過氧化氫溶液的混合物的高度氧化溶液中以產(chǎn)生石墨層間化合物，用水對制得的產(chǎn)物進行洗滌，并對產(chǎn)物快速加熱以使得石墨晶體在C軸方向上膨脹而得到的粉末、或為對通過對上述粉末進行壓延而制備的片進行粉碎而得到的粉末。炭黑是大小為約3 約500nm的碳細粒子。盡管炭黑主要由單質(zhì)碳構(gòu)成，但是其可具有其中各種官能團殘留在表面上的復(fù)雜組成。還能夠使用通過烴油或天然氣的不完全燃燒(爐法)而制造的爐黑、通過乙炔氣體的熱解而得到的科琴黑或乙炔黑、槽法炭黑、以及通過天然氣的熱解而得到的熱裂法碳黑等。[關(guān)于碳納米管]碳納米管是具有約O. 5 約150nm直徑的碳纖維，且還稱作石墨晶須、纖維狀碳、石墨纖維、超細碳管、碳管、碳纖絲、碳微管、碳納米纖維等。在碳納米管中，存在其中一層石墨膜構(gòu)成管的單壁碳納米管和其中兩層以上的石墨膜構(gòu)成管的多壁碳納米管。在本發(fā)明中，能夠使用單壁和多壁碳納米管中的任意碳納米管。[關(guān)于熱塑性樹脂]形成根據(jù)本發(fā)明的雙極板的熱塑性樹脂可以為選自聚烯烴、丙烯腈-丁二烯苯乙烯共聚物、聚苯乙烯、丙烯酸類樹脂、聚氯乙烯、聚酰亞胺、液晶聚合物、聚醚醚酮、氟樹脂、聚縮醛、聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚環(huán)烯烴、聚苯硫醚、聚醚砜、聚苯醚、聚苯砜等中的一種或兩種以上的組合，所述聚烯烴為例如聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯?？上蛩鰺崴苄詷渲刑砑釉谑覝馗浇故鞠鹉z狀彈性的聚合物(彈性體)以抑制雙極板的破裂。彈性體的實例包含丙烯腈-丁二烯橡膠、氫化的腈橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡膠、乙烯丁二烯橡膠、氟橡膠、異戊二烯橡膠、硅橡膠、丙烯酸類橡膠和丁二烯橡膠，它們可單獨或以組合的方式使用。[關(guān)于雙極板的制造] 通過對含有導(dǎo)電材料和熱塑性樹脂的成形材料進行成形而制造根據(jù)本發(fā)明的雙極板，所述導(dǎo)電材料含有碳質(zhì)材料和碳納米管。優(yōu)選地，通過將碳質(zhì)材料和碳納米管與熱塑性樹脂進行熔融混合來制備混合物并將所述混合物在加熱下加壓成形為板(片狀)以形成雙極板。例如，使用加壓型捏合機，將碳質(zhì)材料和碳納米管與熱塑性樹脂混合。將混合物成形為板(片狀)的方法的實例包括使用擠出機的方法、將擠出機和壓延輥結(jié)合的方法以及向輥供給粉末材料的方法。優(yōu)選將壓延輥的溫度設(shè)定為等于或低于片的固化溫度的溫度。擠出機的實例是單螺桿擠出機。還能夠使用通過在球磨機等中進行混合、利用制得的混合物填充模具并通過使用熱壓機在加熱下對混合物進行加壓成形而得到片狀雙極板的方法。將照這樣得到的雙極板連接到下述框架上并用于下述氧化還原液流電池中。[關(guān)于使用根據(jù)本發(fā)明的雙極板的氧化還原液流電池]圖I是顯示使用根據(jù)本發(fā)明雙極板的氧化還原液流電池的單電池的實例的示意性分解透視圖。下述的這種實例僅是示例性實例且不限制本發(fā)明的范圍。如圖I中所示，氧化還原液流電池單電池51包含作為離子交換膜的矩形隔膜I、分別布置在所述隔膜I兩側(cè)上的矩形雙極板2a和2b、固定并保持在各雙極板的外周部上的框架3a和3b以及分別布置在隔膜I與雙極板2a和2b之間的矩形液體透過性多孔電極4a和4b。電極4a是安裝在隔膜I與雙極板3a之間的正極室中的正極。電極4b是安裝在隔膜I與雙極板3b之間的負極室中的負極。框架3a和3b由耐酸性材料如聚氯乙烯基樹脂形成。電極4a和4b由碳纖維氈構(gòu)成。參考數(shù)字2a和2b表示本發(fā)明的雙極板。將雙極板2a和2b的外周部收納并夾在框架3a和3b的內(nèi)周壁中形成的凹槽中，從而與框架一體化。安裝在框架3a和3b中的雙極板2a和2b的區(qū)域形成電極室12并由此形成凹部。將電極4a和4b收納在電極室12中?？蚣?a的重合表面是圖I中紙面右手側(cè)上的表面?？蚣?b的重合表面是圖I中紙面左手側(cè)上的表面。在電極室12的內(nèi)周部中形成切出臺階部5a和5b(5a在圖中未示出)。切出臺階部5a和5b的切出深度等于保護板6a和6b的厚度，但小于電極室12的厚度。因此，其中形成切出臺階部的框架部分是具有兩段階梯的凹部。所述切出臺階部是與保護板6a和6b對齊的鎖定部并越過凹部的內(nèi)邊緣延伸而到達框架的重合表面。電極4a收納在作為框架3a中的凹部的電極室12中。參考數(shù)字9a表示作為框架3a中形成的液體分配口的液體供給口。參考數(shù)字IOa表示作為框架3a中形成的液體分配口的液體排放口。液體供給口 9a和液體排放口 IOa各自為向框架的重合表面開口的貫通孔。在保護板6a和6b的另一端部中分別形成以與液體供給口 9a和液體排放口 IOa同軸的方式布置的孔8a和8b。保護板6a和6b各自為由耐酸性材料如聚氯乙烯基樹脂構(gòu)成的長窄板。隔膜I稍大于電極室12且隔膜I的外周部到達框架的重合表面。框架3b在圖中所示的狀態(tài)下重合在框架3a上。隔膜I的外周部夾在框架3a的重合表面與框架3b的重合表面之間。隔膜I可以為有機聚合物基離子交換膜。優(yōu)選的基底的實例包括苯乙烯-二乙烯基苯共聚物。能夠?qū)⒕哂羞@種基底的陽離子交換膜或陰離子交換膜中的任一種膜用作所述離子交換膜。
陽離子交換膜可以為通過苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的磺化而得到的膜。陰離子交換膜可以為通過將氯甲基引入苯乙烯-二乙烯基苯共聚物基底中并對制得的產(chǎn)物進行氨化而得到的膜。通常，所述隔膜I的優(yōu)選厚度為ΙΟμπι 200μπι。更優(yōu)選的厚度為50 150 μ m0以使得環(huán)形凹槽Ila和Ilb位于隔膜的外周端部的外側(cè)上的方式在框架3a和3b的重合表面中形成環(huán)形凹槽I Ia和I Ib (在圖中，僅在形成由一對正極室和負極室構(gòu)成的單電池的重合表面中顯示了環(huán)形凹槽)。將充當(dāng)密封手段的O形環(huán)布置在各個環(huán)形凹槽中。當(dāng)框架3a和3b相互重合并夾緊時，O形環(huán)部分變形并防止液體泄漏。參考圖I,為了防止電解液通過液體供給口 9a和9b以及液體排放口 IOa和IOb泄漏，在液體供給口 9a和9b以及液體排放口 IOa和IOb中的每一個周圍形成可以向其中安裝O形環(huán)(未示出)的環(huán)形凹部(未示出)。所述隔膜優(yōu)選具有不與O形環(huán)重疊的大小和形狀。將電解液從液體供給口 9a供給至電極室12中，通過液體排放口 IOa并排出。當(dāng)框架3a和3b相互重合時，液體供給口 9a和9b相互連通而形成液體供給通道。同時，液體排放口 IOa和IOb相互連通而形成液體排放通道。流入液體供給通道中的正極液體的一部分分流，到達正極4a，并被導(dǎo)入液體排放通道中。到達用于相鄰單電池的液體供給通道的殘余正極液體也具有分流的一部分。其后，正極液體的流動與上述正極液體的流動相同。對具有上述結(jié)構(gòu)的多個氧化還原液流電池的單電池進行堆疊以構(gòu)造氧化還原液流電池單電池堆。將所述氧化還原液流電池單電池堆布置在一對端板之間并利用夾緊部件如螺栓和螺帽夾緊，并向其連接安裝有電解液供給導(dǎo)管和電解液排放導(dǎo)管的供給分配部件。結(jié)果，形成氧化還原液流電池的主體。圖2是顯示氧化還原液流電池主體的外觀的圖。在圖2中，參考數(shù)字52表示氧化還原液流電池的主體。將正極液槽、用于所述正極液槽的循環(huán)泵、用于所述正極液槽的管道、負極液槽、用于所述負極液槽的循環(huán)泵、用于所述負極液槽的管道等安裝到所述主體上以構(gòu)成氧化還原液流電池。
將使得可進行離子的氧化還原反應(yīng)的各種電解液用作根據(jù)本發(fā)明的氧化還原液流電池中所使用的電解液。例如，能夠使用含有釩離子的電解液(硫酸礬的硫酸溶液)或構(gòu)成鐵-鉻基電池的電解液(含有鐵離子的電解液和含有鉻離子的離子的組合)。實施例制備具有表I和2中所示組成的復(fù)合導(dǎo)電材料，并根據(jù)下述方法測量體積電阻率、拉伸斷裂強度和拉伸斷裂伸長率。將結(jié)果示于表I和2中。[用于制備復(fù)合導(dǎo)電材料的原料]氯化聚乙烯ELASLEN 303A(由昭和電工株式會社制造，氯含量32%)鱗片石墨UF_G10(由昭和電工株式會社制造，平均粒徑5μπι)
膨脹石墨BSP-10AK (由中越黑鉛工業(yè)株式會社制造，平均粒徑10 μ m)層狀石墨UP-15N (由日本黑鉛工業(yè)株式會社制造，平均粒徑15μπι)球狀石墨CGC_20(由日本黑鉛工業(yè)株式會社制造，平均粒徑20μπι)科琴黑EC300J(由獅王株式會社(Lion Corporation)制造,初始粒徑40μηι)碳納米管VGCF_X(由昭和電工株式會社制造，15ηπιΦ Χ3 μ m)[制備復(fù)合導(dǎo)電材料的方法]通過在160°C下使用加壓捏合機(由森山株式會社(Moriyama Company Ltd.)制造的MIX-LABO ML500)將各種碳質(zhì)材料或碳納米管與氯化聚乙烯混合5分鐘以制備導(dǎo)電樹脂組合物。將各導(dǎo)電樹脂組合物壓延成片，在160°C和lOOkg/cm2下利用加熱-冷卻壓力機壓制5分鐘，并進行冷卻以得到具有約0. 6mm厚度的片。[測量體積電阻率的方法]使用Loresta電阻率計(由三菱化學(xué)株式會社制造)通過四點探針法在表面方向上對通過上述制備復(fù)合導(dǎo)電材料的方法得到的各個片的體積電阻率進行測量。[測量拉伸斷裂強度和拉伸斷裂伸長率的方法]從在上述制備復(fù)合導(dǎo)電材料的方法中得到的各個片沖切JIS K6251 3號啞鈴試驗片并使用Universal Testing Machine Autograph AG-I (由島津制作所制造)進行拉伸試驗(拉伸速度50mm/分鐘)。[表I]材料__實施例i 實施例2實施例3 實施例4
氣化聚乙烯請0100100100
片 I5 8mmmmmu
膨脹7|墨職58--
層職· A iiIi--58-
球 4大 T **--58
Γ 科琴黑23232323---—-—--—---讓納米f 5555
體積電阻率
0.370.180.180.22
[Ω-cm]
拉伸斷裂強度
12.214.911.77.8
[MPaj
拉伸斷裂伸長率
57 19 28 44 _[%]_____[表2]
材料比較例I I比較例..2比較例3比較例4比較例5
氯化聚乙烯__100 100 100 100 100
fit) '4158 I --- 100
Ife賬I 58---
層狀石_- [ -58--
球狀孑Iifi---58-
Γ 科琴.!S2323232323--
HIμ Hmm·w
體積電阻率
4.2 0.38 0.71 0.85 0.30 [Ω-cm]__
拉伸斷裂強度
10.5 14.4 7.76.115.2
[MPa]
t.JkI
拉伸斷裂伸長率
6636639738
[%]丨“I實施例1、2、3和4是其中共混了碳納米管的實例。比較例1、2、3和4是其中未共混碳納米管但其余組成與實施例1、2、3和4相同的實例。表I和2中的結(jié)果清晰地顯示，共混少量的碳納米管將大大降低體積電阻率而不會造成拉伸斷裂強度和拉伸斷裂伸長率的顯著變化。在比較例5中，未使用碳納米管且僅增大石墨的量以將體積電阻率調(diào)節(jié)至約等于實施例I的體積電阻率。表2中的結(jié)果清晰地顯示，為了將體積電阻率調(diào)節(jié)至約等于實施例I的體積電阻率，需要將石墨的量從實施例I提高約70重量％。結(jié)果，可能發(fā)生由石墨的分散性下降而造成的外觀差或者機械性能和熱膠粘性可能因相對低的樹脂含量而下降。應(yīng)注意，本文中所公開的實施方式和實施例僅是示例性實例且不應(yīng)認為是限制性的。本發(fā)明的范圍由下述權(quán)利要求書限定且旨在包括權(quán)利要求書及其等價物的范圍內(nèi)的所有變化和修改。產(chǎn)業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明的氧化還原液流電池用雙極板是具有優(yōu)異機械強度、塑性和液體阻擋 性能以及更高導(dǎo)電性的復(fù)合導(dǎo)電材料。由此，所述雙極板適用于氧化還原液流電池(也稱作氧化還原液流型二次電池)中。參考符號列表
I隔膜
2a、2b 雙極板 3a、3b 桐架 4a、4b 電極
9a、9b 液體供給I.....I 10a、IOb 液體排放 I.....I 11a、Ilb 環(huán)形FlIII
12電極室
權(quán)利要求
1.一種氧化還原液流電池用雙極板，所述雙極板包含通過將熱塑性樹脂、選自石墨和炭黑的碳質(zhì)材料、以及碳納米管混合而制備的復(fù)合導(dǎo)電材料，其中相對于100重量份的所述熱塑性樹脂，碳質(zhì)材料的含量為20 150重量份且碳納米管的含量為I 10重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氧化還原液流電池用雙極板，其中， 所述熱塑性樹脂是選自氯化聚こ烯、聚こ烯、聚丙烯、聚氯こ烯和聚碳酸酯中的ー種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的氧化還原液流電池用雙極板，其中， 所述選自石墨和炭黑的碳質(zhì)材料含有選自膨脹石墨、層狀石墨和球狀石墨中的ー種以上石墨以及選自こ炔黑和科琴黑中的ー種以上炭黑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氧化還原液流電池用雙極板，其使用具有優(yōu)異機械強度、塑性和液體阻擋性能以及更高導(dǎo)電性的復(fù)合導(dǎo)電材料。所述雙極板包含通過將熱塑性樹脂、選自石墨和炭黑的碳質(zhì)材料、以及碳納米管混合而制備的復(fù)合導(dǎo)電材料，其中相對于100重量份的所述熱塑性樹脂，碳質(zhì)材料的含量為20～150重量份且碳納米管的含量為1～10重量份。
文檔編號H01M8/02GK102844926SQ20118001933
公開日2012年12月26日 申請日期2011年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者前田修平, 菅原潤, 早味宏 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社