质子交换膜燃料电池可以将燃料中的化学能转化成电能,其能量转化率较高且污染较小,越来越受到人们的重视。双极板是质子交换膜燃料电池的主要组成部件之一,其中石墨/树脂复合双极板因具有较好的综合性能受到更多关注。但直接通过模具将粉末热压成型的复合双极板普遍具有厚度不均匀的现象,这种厚度误差在众多双极板叠加装配时的累积严重影响装配效果甚至导致电池组无法使用。本文以石墨和热塑性树脂聚苯硫醚混合的粉末制备的复合平板（加工出流道后即双极板）和双极板作为研究对象,对造成复合平板和双极板厚度不均的原因进行分析,并提出改善方法。（1）设计和制造了复合平板模具。为解决成型表面中心区域温度高、边缘温度低的问题,采用了不同功率加热棒布置方案,加热时成型表面中心和边缘几乎同时到达340℃,确保了成型温度的均匀性。同时改进了型芯和推板的间隙,减少了溢料。（2）对复合平板进行热压实验,研究了热压参数对厚度均匀性的影响。通过实验得出最佳的工艺参数:粉末重量219 g,合模预留缝隙2 mm,合模预留缝隙期间的保压时间1 min～2 min,成型温度340℃,开模温度180℃,冷却方式选择水冷。改进工艺参数可将最大厚度差减小30%左右,证明了熔体流动性是造成复合平板厚度不均的原因。（3）将复合平板成型后的整体厚度分布情况分为了凸形、凹形和波浪形三类,并总结形成原因。厚度和流道深度测量结果表明复合平板和双极板有相似的厚度不均规律,熔体流动性同样是影响复合双极板厚度不均的原因。（4）为了验证粉末中的空气会对复合双极板的厚度均匀性产生不利影响,采用粉末振动的方法来排出内部的空气,振动后同等质量的粉末体积可减小30%左右,排出了大部分空气。实验表明粉末振动后复合双极板的最大厚度差可减小49%左右,证明粉末振动对于复合双极板的厚度均匀性有促进作用,并且加入粉末振动后制备的复合双极板不会影响到其流道深度的均匀性。本文首次加入了合模预留缝隙和粉末振动来提高复合平板和双极板的厚度均匀性,对于未来一次热压出合格的复合双极板具有重要的指导意义。实验结果表明改进模具结构、改进热压参数、排出粉末中的空气都有利于改善复合双极板的厚度均匀性,后续可以将这些有利因素综合应用到复合双极板的热压成型中,有望获得厚度更均匀的复合双极板。