[发明专利]燃料电池用高通量炭纸及其制备方法

权利要求书

1.一种燃料电池用高通量炭纸，其特征在于，所述炭纤维纸的厚度为0.12至0.2mm，体积密度为0.25至0.40g/cm³，孔隙率为78至85％，透气性≥2200ml·mm/(cm²·hr·mmAq)；面电阻率≤100mΩ·cm；热导率≥1.5W/(m·K)。

2.根据权利要求1所述的燃料电池用高通量炭纸，其特征在于，所述高通量炭纸在其厚度方向具有规则排列的直径为50至100微米的通孔。

3.根据权利要求2所述的燃料电池用高通量炭纸，其特征在于，所述通孔之间的间距为1至10mm。

4.根据权利要求1至3中任意一项的燃料电池用高通量炭纸的制备方法，其特征在于，所述炭纤维纸由二到六层碳纤维预浸纸页逐层叠加后连续整体穿孔后高温处理而成。

5.根据权利要求4的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

步骤S1：制备所述碳纤维预浸纸页；

步骤S2：将多层所述制备得到的碳纤维预浸纸页逐层叠加后连续整体穿孔以形成碳纤维复合纸；

步骤S3：对所述碳纤维复合纸进行高温处理得到所述高通量燃料电池炭纸。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述碳纤维预浸纸页的制备方法包括如下步骤：

步骤S11：将碳纤维短切成一定的长度后，经开松获得单根分散的碳纤维；

步骤S12：将分散的碳纤维通过气流输纤机引入气流梳理机种进行梳理后成网；

步骤S13：将碳纤维网通过浸胶工艺涂敷树脂后预干燥成所述碳纤维预浸纸页。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S11中所述碳纤维短切长度为5至50mm中的一种或多种。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S13中所述树脂为酚醛、环氧、乙烯基树脂等热固性树脂。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S13中所述碳纤维预浸纸页的面密度在20至50g/m²之间。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述碳纤维预浸纸页叠层连续穿孔的方法包括如下步骤：

步骤S21：以成网方向为参考方向，将多层碳纤维预浸纸页逐层叠加后热压固化形成一体的碳纤维复合纸；

步骤S22：采用激光微孔技术对固化后的碳纤维复合纸在其厚度方向进行连续整体穿孔，形成具有规则多孔的碳纤维复合纸。