Analyse av viktige komponenter i brenselcellen: grafitt bipolar plate

Bipolar plate, også kjent som samleplaten, er en av de viktige kjernekomponentene i brenselceller. Det kreves å ha følgende funksjoner og egenskaper: separat drivstoff og oksidasjonsmiddel, forhindre gassoverføring;Samle og lede strøm, høy ledningsevne;Den utformede og bearbeidede strømningspassasjen kan fordele gassen jevnt til elektrodereaksjonslaget for elektrodereaksjon;Kan slippe ut varme, holde batteritemperaturfeltet jevnt;Korrosjons-, slag- og vibrasjonsmotstand;Tynn tykkelse, lett vekt, lav pris, enkel maskinering, egnet for batch-produksjon.Bipolare plater laget av grafittmateriale er de mest brukte bipolare platene i PEMFC-er for tiden, som har god elektrisk ledningsevne, varmeledningsevne, stabilitet og korrosjonsmotstand osv. Samtidig er det noen ulemper som relativt dårlige mekaniske egenskaper, større sprøhet, lett å bryte og høye kostnader på grunn av maskineringsvansker.

Grafitt bipolar plate introduksjonï ¼

Bipolare plater laget av grafitt har god elektrisk ledningsevne, termisk ledningsevne og korrosjonsmotstand, og er de mest brukte bipolare platene i PEMFC.Manglene er imidlertid også mer åpenbare: 1. Grafitteringstemperaturen til grafittplaten er vanligvis høyere enn 2500â, som må utføres i henhold til den strenge oppvarmingsprosedyren, og tiden er lang;2, den mekaniske prosesseringsprosessen er langsom, syklusen er lang og presisjonen til maskinen er høy, noe som resulterer i høye kostnader for grafittplate;3, grafitt er skjør, den ferdige platen må plasseres forsiktig, montering er vanskelig;4, grafitt er porøst materiale, så platen trenger noen få millimeters tykkelse for å sikre at reaksjonsgassen separeres, noe som resulterer i lav tetthet av selve materialet, men vekten av det ferdige produktet er større.

Eksistensen av porer har en dårlig effekt på egenskapene til grafittplaten, så det er nødvendig å behandle grafittplaten for å redusere porøsiteten og forbedre kvaliteten på grafittplaten.

1, bruk av grafittplate impregnert med harpiks eller silikat kan redusere porøsiteten, Shanghai Jiaotong University bruker vakuumtrykk for å impregnere natriumsilikatkonsentrert løsning for å redusere porøsiteten til grafittplaten med mer enn 70%.

2, den rimelige slamstøpemetoden brukes til å tilberede flak-grafittfiber-forstøpte deler, og deretter brukes den kjemiske damppenetreringskarbonforseglingen for å oppnå bipolare plater med utmerket lufttetthet og høy ledningsevne. Imidlertid er metoden for kjemisk damppenetrering dyrere, og står for 70% av kostnadene.

Forberedelse av grafitt bipolar plateï ¼

Toneren eller grafittpulveret blandes med grafittert harpiks, presseformes og grafitiseres ved høy temperatur (vanligvis ved 2200~2800C) i en reduserende atmosfære eller under vakuumforhold.Deretter impregneres grafittplaten for å tette hullet, og deretter brukes den numeriske kontrollmaskinen til å behandle den nødvendige gasspassasjen på overflaten.GRAFITISERING AV HØY TEMPERATUR OG MASKINERING AV GASSKANALER ER DE HØYE ÅRSAKENE TIL DE HØYE KOSTNADERNE PÅ BIPOLARE PLATER, SOM MASKINERING STÅR FOR nesten 60 % AV DEN TOTALE KOSTNADEN FOR BRENSELCELLE.