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申请/专利权人：深圳市通用氢能科技有限公司

摘要：本发明公开了一种梯度化碳纸及其制备方法，梯度化碳纸的制备原料包括：碳纤维、导电碳粉、粘结剂和溶剂；梯度化碳纸沿面内方向具有压缩特性梯度化，在沿面内方向上，梯度化碳纸分为n个区域，n个区域的压缩率为ξ1和或ξ2，ξ1和ξ2的差值范围为5%~20%，相邻的区域的压缩率不相同，n≥4。通过交替的面内的压缩特性梯度化结构，可有效降低因双极板脊下区域受压造成压缩变形过大，而使流道区域碳纤维原纸陷入流道中，造成的气体流动阻力增大的问题。通过交替的面内的压缩特性梯度化结构，可有效防止因压缩造成的孔隙率降低，而导致碳纤维原纸的气体扩散系数降低而影响传质的问题。

主权项：1.一种梯度化碳纸的制备方法，其特征在于，以重量份数计，所述梯度化碳纸的制备原料包括：碳纤维18~100份；导电碳粉20~150份；粘结剂20~150份；以及溶剂70~300份；所述梯度化碳纸沿面内方向具有压缩特性梯度化结构，在沿面内方向上，所述梯度化碳纸分为n个区域，n个所述区域的相邻区域的压缩率分别为ξ1和ξ2，ξ1和ξ2的差值范围为5%~20%，n≥4；所述梯度化碳纸的制备方法包括步骤：将碳纤维制备成具有多孔结构的碳纤维原纸；将所述导电碳粉、所述粘结剂、所述溶剂混合，制得第一浆料；将所述碳纤维原纸置于所述第一浆料中进行第一次浸渍并干燥；将进行第一次浸渍后的所述碳纤维原纸进行第一次加热、滚压后，再进行第一次热处理操作，得到碳纤维碳纸；将所述导电碳粉、所述粘结剂、所述溶剂混合，制得第二浆料，将所述第二浆料倒入模具中，使用所述模具对碳纤维碳纸进行再次浸渍并干燥，浸渍过程中，所述碳纤维碳纸的一面与所述第二浆料贴合后，所述第二浆料被吸附至所述碳纤维碳纸的另外一面，所述吸附是在负压气流的作用下使第二浆料快速渗透穿过所述碳纤维碳纸而填充所述碳纤维碳纸；所述模具具有ξ1对应的区域和ξ2对应的区域，所述ξ1对应的区域为压缩率为ξ1对应的无需二次浸渍区域，所述ξ2对应的区域为压缩率为ξ2对应的二次浸渍区域，所述ξ1对应的区域与所述ξ2对应的区域具有深度差值，深度差值为5-20mm；其中，所述ξ1对应的区域为实体部分，表面使用疏水剂进行处理，使模具中所述ξ1对应的区域表面具有疏水性，防止所述第二浆料进入无需进行二次浸渍的ξ1对应的区域；将再次浸渍后的所述碳纤维碳纸进行第二次加热、滚压后，再进行第二次热处理操作，得到所述梯度化碳纸。

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