Analiza ważnych elementów ogniwa paliwowego: grafitowa płytka bipolarna

Płyta bipolarna, znana również jako płyta kolektora, jest jednym z ważnych podstawowych elementów ogniw paliwowych. Wymagane jest, aby spełniał następujące funkcje i właściwości: oddzielał paliwo od utleniacza, zapobiegał przenoszeniu gazu;Zbieraj i przewodź prąd o wysokiej przewodności;Zaprojektowany i przetworzony kanał przepływu może równomiernie rozprowadzać gaz do warstwy reakcyjnej elektrody w celu reakcji elektrody;Może rozładowywać ciepło, utrzymywać jednolite pole temperatury akumulatora;Odporność na korozję, uderzenia i wibracje;Cienka grubość, niewielka waga, niski koszt, łatwa obróbka, odpowiednia do produkcji seryjnej.Płytki bipolarne wykonane z materiału grafitowego są obecnie najczęściej stosowanymi bipolarnymi płytami w PEMFC, które mają dobrą przewodność elektryczną, przewodność cieplną, stabilność i odporność na korozję itp. Jednocześnie istnieją pewne wady, takie jak stosunkowo słabe właściwości mechaniczne, większa kruchość, łatwość łamania i wysoki koszt ze względu na trudności w obróbce.

Wprowadzenie płytki bipolarnej grafitowejï¼

Płyty bipolarne wykonane z grafitu mają dobrą przewodność elektryczną, przewodność cieplną i odporność na korozję i są najczęściej stosowanymi płytkami bipolarnymi w PEMFC.Jednak jego wady są również bardziej oczywiste: 1. Temperatura grafityzacji płyty grafitowej jest zwykle wyższa niż 2500℃, co należy przeprowadzić zgodnie ze ścisłą procedurą ogrzewania, a czas jest długi;2, proces obróbki mechanicznej jest powolny, cykl jest długi, a precyzja maszyny jest wysoka, co powoduje wysoki koszt płyty grafitowej;3, grafit jest delikatny, gotową płytę należy ostrożnie umieścić, montaż jest trudny;4, grafit jest materiałem porowatym, więc płyta potrzebuje kilku milimetrów grubości, aby zapewnić oddzielenie gazu reakcyjnego, co skutkuje niską gęstością samego materiału, ale waga gotowego produktu jest większa.

Istnienie porów ma zły wpływ na właściwości płyty grafitowej, dlatego konieczna jest obróbka płyty grafitowej w celu zmniejszenia porowatości i poprawy jakości płyty grafitowej.

1, użycie płyty grafitowej impregnowanej żywicą lub krzemianem może zmniejszyć porowatość, Uniwersytet Jiaotong w Szanghaju za pomocą podciśnienia do impregnacji stężonego roztworu krzemianu sodu w celu zmniejszenia porowatości płyty grafitowej o ponad 70%.

2, niskokosztowa metoda formowania w błocie jest stosowana do przygotowania wstępnie formowanych części z włókna grafitowego płatkowego, a następnie do uzyskania dwubiegunowych płyt o doskonałej szczelności i wysokiej przewodności stosuje się uszczelnienie węglowe z penetracją pary chemicznej. Jednak metoda chemicznej penetracji oparów jest droższa i stanowi 70% kosztów.

Przygotowanie grafitowej płytki bipolarnejï¼

Toner lub proszek grafitowy miesza się z grafityzowaną żywicą, formuje w prasie i grafituje w wysokiej temperaturze (zwykle 2200 ~ 2800C) w atmosferze redukującej lub w warunkach próżni.Następnie płyta grafitowa jest impregnowana w celu uszczelnienia otworu, a następnie za pomocą maszyny sterowanej numerycznie przetwarzany jest wymagany przepływ gazu na jej powierzchni.GRAFITYZACJA W WYSOKICH TEMPERATURACH ORAZ OBRÓBKA KANAŁÓW GAZOWYCH TO GŁÓWNE PRZYCZYNY WYSOKICH KOSZTÓW PŁYT DWBIPOLARNYCH, PRZY KTÓRYCH OBRÓBKA STANOWI PRAWIE 60% CAŁKOWITYCH KOSZTÓW OGNIW PALIWOWYCH.