双极板作为锌溴和全钒液流电池的关键材料之一,起到连接电池内部不同单电池的正极和负极,导通电池内电路,阻隔双极板两侧电解液相互渗透的重要作用。性能良好的双极板，需要满足一系列的技术标准，比如高电导率，低渗透率，耐腐蚀，较高的拉伸强度、弯曲强度，高导热率，稳定的化学与电化学性质，较低的热膨胀性，易于加工成型等等。因此双极板质量的好坏将直接决定电池堆输出功率的大小和使用寿命的长短。

双极板材料的常见类型：

1）碳/石墨材料
其优点在于该类材料耐腐蚀性强、导热和导电性能好，缺点则是其机械强度不足，使用过程中容易发生脆断的情况，造成电池失效，此外不易成型超薄的双极板（如<0.5mm)。根据加工工艺不同，可分为机加工成型碳/石墨双极板和注塑成型碳/石墨双极板。

2）金属材料
金属双极板虽然具有高的电导率，好的力学强度，生产工艺多样，如可通过冲压或蚀刻来加工气体流场和冷却水流场，并可加工成薄板，减少电池体积，但是其耐腐蚀性差，应用和研究均受到一定限制，而耐蚀金属比如金、钛、铂等由于价格昂贵，无法进行大规模应用。特别是金属离子渗入质子交换膜内导致离子导电率下降以及腐蚀层会增加接触电阻，降低电池性能。

3）复合材料
由于热塑性高分子材料具有可塑性，在粘流转变温度下具有流动性和粘接性，并可挤出、注射和模压成型，根据所用模具的不同可制备出不同形状的制品，所以根据适合工艺要求的双极板及流场，并由此制成模具，选取耐腐蚀性高分子材料与导电填料复合，一次性复合模压成型直接得到带流场的双极板。复合导电塑料双极板克服了金属板、石墨板的缺点，耐腐蚀性强，机械强度好，能满足液流电池的需要。

复合导电塑料

由于金属电极和碳素类电极各自局限性，电化学性能好又不易腐蚀的复合导电塑料成为了应用最为广泛的液流电池双极板材料。复合电塑料电极主要以高分子物质，以一定的比例与导电填料混合、压片，从而增加其导电性。

1）高分子材料
常用的高分子材料有聚乙烯、尼龙、聚丙烯、橡胶修饰的聚丙烯、聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯等。此外，为保证导电填料在双极板内有很好的分散性，这就要求在选择高分子材料时除了考虑高分子本身具有良好的耐化学腐蚀性和电化学腐蚀性外，还必须考虑高分子材料与导电填料之间的相容性。比如在液流电池中双极板的的腐蚀主要是化学反应过程中产生的活性氧原子对碳的侵蚀，如果石墨与高分子之间结合紧密，则碳的流失将在一定程度上得到降低。

2）导电填料
导电填料包括石墨粉，炭黑和金属粉末等，而高分子树脂通常为PP,PE,CPE,PVC,PVDF等，为提高碳塑双极板的力学性能，还可添加碳纤维进行增强。纯石墨导电率很高，但是加工安装时易断裂，这是大规模工业应用的重大问题。石墨粉具有优良的电性能以及润滑性分散性和优良的化学稳定性，石墨粉的纯度越高，导电性能就越好，石墨粉粒径也会影响其导电性能，它仍然是双极板中使用广泛的导电填料之一。为进一步提高石墨的导电性，可以对石墨进行进一步处理。

3）导电塑料双极板的制备和装配
目前双极板制备一般是先将高分子材料与导电填料经混合，塑炼再经过挤出造粒，然后经注塑或挤出或流延成板材，也有先将高分子材料与导电填料经混合，塑炼或密炼后经压延成型，还有先将高分子材料与导电填料经混合，塑炼或密炼再经过模压成型。究竟材料用何种工艺路线，应根据产品的规格尺寸，生产量的需求来决定。双极板用于液流电池时，需要先将双极板与板框进行装配。目前较多的采用激光焊接。要保证焊接质量，使用时不渗液，要求板材要平整，同时要有一定的机械强度。

导电塑料类双极板目前国家尚未有统一标准，一般来说充放电循环次数一定程度上反映了其耐化学腐蚀性。虽然从理论上来说，液流电池的循环寿命是无限的，但受隔膜寿命的限制而使双极板承受充放电循环次数受到限制，但应不低于6000次。

双极板研究发展现状

目前，在双极板研究方面，国内外还存在着差距，这主要是因为国内有关液流电池的研究起步比较晚，而且在技术上处于跟踪国外的状态，所以在工艺和原材料的选择方面还很难有所突破。双极板要求材料和加工工艺成本低、质轻、板薄、良好的力学性能、高的表面和体积电导率、低的透气性和耐腐蚀性，选择合适的双极板材料和制备工艺技术可极大地改善电池的性能。此外，目前液流电池成本较高，是铅酸电池的5倍左右，而双极板成本又可以占到液流电池总成本的40%左右，如何降低液流电池组的生产成本，是实现液流电池产业化和市场化的基本条件，也是将来双极板材料重点的研究方向。