Analiza componentelor importante ale celulei de combustie: placă bipolară de grafit

Placa bipolară, cunoscută și sub denumirea de placă colectoare, este una dintre componentele de bază ale celulelor de combustibil. Este necesar să aibă următoarele funcții și proprietăți: separarea combustibilului și a oxidantului, prevenirea transmiterii gazelor;Colectează și conduc curentul, conductivitate ridicată;Pasajul de curgere proiectat și procesat poate distribui gazul în mod uniform către stratul de reacție al electrodului pentru reacția electrodului;Poate descărca căldura, menține câmpul de temperatură a bateriei uniform;Rezistenta la coroziune, impact si vibratii;Grosime subțire, greutate ușoară, cost redus, prelucrare ușoară, potrivite pentru fabricarea în loturi.Plăcile bipolare din material grafit sunt cele mai frecvent utilizate plăci bipolare în PEMFC în prezent, care au o bună conductivitate electrică, conductivitate termică, stabilitate și rezistență la coroziune etc. În același timp, există unele dezavantaje, cum ar fi proprietăți mecanice relativ slabe, fragilitate mai mare, ușor de spart și costuri ridicate din cauza dificultăților de prelucrare.

Introducerea plăcii bipolare din grafit

Plăcile bipolare din grafit au o bună conductivitate electrică, conductivitate termică și rezistență la coroziune și sunt cele mai frecvent utilizate plăci bipolare în PEMFC.Cu toate acestea, deficiențele sale sunt și mai evidente: 1. Temperatura de grafitizare a plăcii de grafit este de obicei mai mare de 2500â, care trebuie efectuată conform procedurii stricte de încălzire, iar timpul este lung;2, procesul de prelucrare mecanică este lent, ciclul este lung și precizia mașinii este ridicată, rezultând costul ridicat al plăcii de grafit;3, grafitul este fragil, placa finită trebuie așezată cu grijă, asamblarea este dificilă;4, grafitul este un material poros, astfel încât placa are nevoie de câțiva milimetri de grosime pentru a se asigura că gazul de reacție este separat, rezultând o densitate scăzută a materialului în sine, dar greutatea produsului finit este mai mare.

Existența porilor are un efect negativ asupra proprietăților plăcii de grafit, de aceea este necesară tratarea plăcii de grafit pentru a reduce porozitatea și a îmbunătăți calitatea plăcii de grafit.

1, utilizarea plăcilor de grafit impregnate cu rășină sau silicat poate reduce porozitatea, Universitatea Jiaotong din Shanghai folosind presiunea de vid pentru a impregna soluția concentrată de silicat de sodiu pentru a reduce porozitatea plăcii de grafit cu mai mult de 70%.

2, metoda de turnare a noroiului cu cost redus este utilizată pentru a pregăti piesele premoldate din fibră de grafit în fulgi, iar apoi sigiliul de carbon cu penetrare a vaporilor chimici este utilizat pentru a obține plăci bipolare cu etanșeitate excelentă la aer și conductivitate ridicată. Cu toate acestea, metoda de penetrare a vaporilor chimici este mai costisitoare, reprezentând 70% din cost.

Prepararea plăcilor bipolare de grafit

Tonerul sau pulberea de grafit se amestecă cu rășină grafitizată, se formează prin presare și se grafitizează la temperatură ridicată (de obicei la 2200 ~ 2800C) într-o atmosferă reducătoare sau în condiții de vid.Apoi, placa de grafit este impregnată pentru a sigila orificiul, iar apoi mașina de control numeric este utilizată pentru a procesa trecerea necesară a gazului pe suprafața sa.GRAFITIZAREA LA TEMPERATURĂ ridicată ȘI PRELUCRAREA CANALELOR DE GAZ SUNT PRINCIPALELE MOTIVE ALE COSTULUI RIDICAT AL PĂLCILOR BIPOLARE, CU PRELUCRAREA REPORTANT Aproape 60% DIN COSTUL TOTAL AL ​​PILULEI DE COMBUSTIBIL.