Materiale cu placă bipolară cu celule de combustibil și preparare-

Procese de ștampilare și hidroformare

Procesul de ștampilare este o metodă care folosește un dispozitiv de presiune și o matriță rigidă pentru a aplica o anumită forță externă pe placă pentru a provoca deformarea plastică pentru a obține forma sau dimensiunea dorită. Ștampilarea semifabricatelor sunt în principal plăci de oțel cu rulare la cald și cu o parte din frig, reprezentând 60% până la 70% din produsele din oțel din lume. Prin urmare, din perspectiva materiilor prime, procesul de ștampilare domină. Mai mult, ThePlăci bipolareProdus de procesul de ștampilare are un cost scăzut și o productivitate ridicată, sunt subțiri (la o distanță de 0,051 mm), uniformă și cu rezistență ridicată și sunt utilizate pe scară largă în automobile, aerospațiale și alte câmpuri.

Procesul de hidroformare este o tehnologie de prelucrare a plasticului care folosește lichid sau mucegai ca mediu de transmisie de forță pentru a prelucra produsele în produse. În comparație cu procesul de ștampilare, sunt necesare mai puține matrițe (este necesar un set de matrițe). Hidroformarea este superioară proceselor de ștampilare în ceea ce privește dimensiunea și calitatea suprafeței, în timp ce procesele de ștampilare au o productivitate mai mare.

Proces de modelare a plăcuțelor de cauciuc

Turnarea cu plăcuțe de cauciuc, cunoscută și sub denumirea de proces de modelare flexibilă, este o nouă metodă de ștampilare pentru modelarea micro/medie a alergătorului, care poate rezolva problemele fisurilor, ridurilor și ondulărilor de suprafață în timpul ștampilării și hidroformării. Este format dintr-o matriță rigidă și o placă de cauciuc, iar suprafața de contact dintre ele este flexibilă, ceea ce îmbunătățește considerabil formabilitatea canalelor de flux la scară micro.

În plus, placa de cauciuc și mucegaiul rigid nu trebuie să fie asamblate cu precizie în timpul procesului de modelare, ceea ce poate reduce considerabil timpul și costurile.

Placă bipolară metalicăacoperire

În ciuda faptului că metalul are multe avantaje, plăcile bipolare metalice sunt mai sensibile la coroziune, ceea ce poate afecta negativ performanța și durabilitatea acestora. Motivul coroziunii plăcilor bipolare metalice este acela că la anod, datorită prezenței unui mediu reducător, stratul de oxid de metal protector este redus, formând hidrute și dizolvarea metalului în apă, iar metalul este amestecat în fluxul de combustibil prin vapori de apă, poate crește riscul catatalstului de schimb de membrană de protoni și care afectează în mod avert activitatea catatalstului; La catod, prezența unui mediu oxidant va crește mult rata de coroziune a plăcii bipolare metalice, ceea ce duce la degradarea performanței și chiar la supraîncălzirea întregii defecțiuni a stivei de baterii mai devreme.

Vet a rezolvat o serie de probleme precum coroziunea, costul și conductivitatea prin utilizarea plăcilor și acoperirilor bipolare metalice. Materialele de acoperire ale plăcilor bipolare metalice sunt prezentate în tabelul 3. Se poate observa din masă că materialele de acoperire dinPlăci bipolare metaliceIncludeți în principal 2 categorii:

Categoria 1 este acoperirea pe bază de carbon, cum ar fi acoperirea cu grafit;

Categoria 2 este acoperiri pe bază de metal, cum ar fi acoperiri prețioase din metal, acoperiri cu carbură metalică sau nitruri și acoperiri cu oxid de metal.

Din perspectiva rutelor de proces de acoperire, în prezent există patru tipuri principale de rute de proces: electroplarea, acoperirea chimică (cum ar fi acoperirea la cald la cald, pulverizarea vopselelor, acoperirea prin pulverizare), BCV (depunere de vapori chimici), PVD (depunere fizică de vapori). În prezent, procesul PVD este utilizat mai ales în acoperirile cu plăci metalice din Vet. Acoperirea folosind procesul PVD are o puritate ridicată și o densitate bună. Acoperirea și substratul sunt ferm legate. Acoperirea nu este afectată de materialul substratului. Este o tehnologie ideală de modificare a suprafeței pentru plăcile bipolare metalice.

Placă bipolară compozită

Plăcile bipolare compozite pot combina mai bine avantajele plăcilor de grafit și plăcilor metalice. Au caracteristicile de densitate mică, rezistență la coroziune și modelare ușoară, ceea ce poate obține rezultate mai bune după asamblarea stivei. Plăcile bipolare compozite pot fi împărțite în plăci bipolare compuse structurale și plăci bipolare compozite din materiale în funcție de structurile lor.

Compozit structuralPlacă bipolară

Plăcile bipolare compuse structurale folosesc metal subțire sau alte plăci conductoare de înaltă densitate, ca plăci de separare, plăci de carbon subțiri subțiri, plasă metalică, etc. ca plăci de câmp de curgere și sunt legate cu adeziv conductor. Această placă bipolară cu structură compozită combină avantajele plăcilor metalice și ale plăcilor de grafit. Datorită introducerii plăcilor metalice, grafitul joacă doar rolul de conducere și formare a canalului de flux, fără a fi nevoie de densificare și întărire. În același timp, datorită distanției plăcilor de grafit, placa metalică nu trebuie să fie în contact direct cu mediul coroziv, ceea ce reduce coroziunea plăcii bipolare metalice. Acest lucru face ca placa bipolară să aibă avantajele rezistenței la coroziune, a conductivității bune, a dimensiunilor mici, a greutății ușoare și a rezistenței ridicate.

Material Placă bipolară compozită

Plăcile bipolare compozite din materiale sunt formate în principal prin amestecarea pulberii de grafit/fibre armate cu materiale termoplastice sau termozetare pentru a forma preforme, apoi întărirea/grafitizarea lor în formă. Plăcile bipolare compozite pot fi împărțite în plăci bipolare compozite pe bază de carbon și plăci bipolare compozite pe bază de metal.

Plăcile bipolare compozite pe bază de carbon le pot regla performanța conductoare și rezistența mecanică în funcție de raportul dintre umpluturi și rășini conductoare. Acestea pot fi produse în masă folosind procese de modelare sau turnare prin injecție pentru a reduce costurile de fabricație a plăcilor bipolare și vor avea aplicații mai mari în viitor. perspectivă. Plăcile bipolare compozite cu matrice metalică folosesc de obicei metalul ca separator, iar cadrul este confecționat din plastic, polisulfură sau carbonat pentru a reduce masa bateriei. Cadrul și placa metalică sunt legate cu adeziv conductor. Sunt preparate prin modelarea și coacerea prin injecție. Placa de carbon subțire subțire sau placa de grafit este utilizată ca placă de câmp de curgere.

Plăcile bipolare compozite cu matrice metalică combină avantajele plăcilor bipolare de grafit și plăci bipolare metalice. Cu toate acestea, structura și procesul său de pregătire este complex, iar costul de producție este mult mai mare decât plăcile bipolare compozite cu matrice de carbon, astfel încât este dificil să se promoveze în PEMFC, dar are anumite avantaje în unele scenarii speciale.