直接甲醇燃料电池双极板的研究进展
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4．3．2 碳/聚合物复合材料
根据添加树脂的不同，碳／聚合物复合材料分为热固性和热塑性两种。通常采用的热固性树脂有酚醛树脂、环氧树脂和乙烯基树脂。在制备双极板的过程中，热固性树脂经模铸，可以立即成型，固化所需时间很短。通常采用的热塑性树脂有聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚醚醚酮和聚醚砜等。在利用热塑性树脂制备双极板时，大多采用注射成型及模压成型技术。
孙斌等人以热塑性丙烯酸树脂TAR(Thermoplastic Acr-ylic Resin，型号：TAR-B-3)作为石墨的粘结剂，采用模压一次成型制备复合材料双极板。研究了成型温度、成型压力、树脂含量及不同导电填料种类配比对双极板性能的影响。结果表明在较低的成型温度和成型压力下采用溶剂溶解法制备的双极板性能要优于直接混合法。并得出较好的制备工艺：树脂质量分数为10％～16％，天然与人造石墨比例接近l：l，成型温度为130℃～160℃，成型压力为8―12 MPa。
阴强等人以酚醛树脂与石墨粉料为原料，通过热模压成形得到一种质子交换膜燃料电池双极板材料。经实验发现酚醛树脂质量分数为150%，石墨颗粒粒径为105μm，固化温度为240℃时．导电复合材料的电导率和弯曲强度达142 s／cm，6 116 MPa。
罗晓宽等人采用国产石墨，选用双酚A型环氧树脂及线型酚醛树脂为填料，模压制作成双极板。研究了不同质量分数的树脂制作的双极板的性能，并最终制作出适合电池运行的合格双极板。其性能为：弯曲强度大于45 MPa，拉伸强度大于35 MPa，透气性能达到10-cm3(cm2s)-1的数量级。
4．3．3 金属／聚合物复合材料
沈春晖等人采用高铝水泥作为粘结剂，石墨作为导电填料，通过室温模压的方法制备了导电复合材料双极板。并对其电性能和力学性能的影响因数进行了分析和评价。实验结果表明：含有60 wt％石墨的石墨，高铝水泥模压复合材料双极板的电导率和力学强度基本上可以同时满足质子交换膜燃料电池的使用要求；并且该复合材料双极板含有凝胶毛细孔，约具有7 wt％的含水量，具有自增湿功能。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/181382.htm
5 双极板的流场结构设计
流场结构是否设计合理直接关系到电池性能的好坏。流场结构设计的目的就是提高甲醇的利用率，使得甲醇经过流场在扩散层表面尽可能的均匀分布。DMFC流场区内部由支撑梁和沟道两部分组成，它们分别起到支撑扩散层和引导流体的作用。DMFC流场结构主要有以下类型：点状流场、网状流场、栅型流场、螺旋蛇型和叉指型流场等如图3所示。
点状流场由许多排列规则的方形或者圆形等形状的脊构成流场网络。这种流场设计结构比较简单，但是燃料易发生短路现象，导致流场板利用率下降，进而影响电池性能。
网状流场中，燃料流经的路程相同，因而分配比较均匀。
栅型流场结构简单，易加工，从人口到出口的通道相对较短，而且没有方向变化，不易造成因反应剂流动而引起的短路现象。但反应剂在流场里产生的压降很小，会引起反应剂的分布不均，从而导致电池性能不稳定。螺旋蛇型流场利于反应剂的均匀分布，但是流动阻力较大，这也导致了人口与出口的压力差很大。
专利CNl332891A提出的叉指型流场，如图4所示，即在每个板上的入口和出口通道是不连续的，形成叉指形。这样的优点是使反应物强制对流通过燃料和氧化剂扩散层，使反应剂更接近催化剂层，加快了电化学反应速率。阴极上产生水的速率加快，并通过膜向阳极反向扩散，使阳极上水的利用率提高。
6 结语
传统材料石墨制备双极板工艺复杂、生产周期长，尤其是生产成本高很难实现产业化；金属材料易于机械加工．能够大幅度的减小双极板体积，一旦其表面处理技术得到突破性发展，将很快实现商业化；随着具有良好力学性能的导电新材料和新的制备工艺的产生，采用复合材料制备双极板将克服传统制备工艺复杂，成本高等缺点，是双极板一个崭新的发展方向。
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