Innovativ anvendelse av ultralydrengjøringsteknologi i bipolar plateforberedelse for hydrogenbrenselceller

På bakgrunn av global energiovergang har hydrogenenergi blitt en viktig retning for energitransformasjon som en effektiv og ren form for energi.Hydrogenbrenselceller, som en nøkkelteknologi for hydrogenenergi-applikasjoner, får økende oppmerksomhet, med sin ytelse og kostnadseffektivitet er kjernefaktorene som driver utviklingen av hydrogenenergiindustrien.

A Hydrogenbrenselcelleer en enhet som konverterer kjemisk energi til elektrisk energi ved den kjemiske reaksjonen av hydrogen og oksygen i brenselcellestabelen, uten å involvere forbrenning og produsere vann som biprodukt. Derfor har brenselceller fordeler som nullutslipp, høy effektivitet og lav støy sammenlignet med tradisjonelle forbrenningsmotorer.

Drivstoffcellestabelen består typisk av flere brenselcelleenheter som er stablet i serie for å forbedre den generelle effektutgangen. Innenfor stabelen,bipolare platerogMembranelektroderer sammenflettes, innebygd med seler og klemmes av endeplater.

Blant dembipolar platefungerer som ryggraden i brenselcellen, og utfører flere oppgaver som gassfordeling, elektrisk og termisk ledning, støttende membranelektroder og fjerner biprodukter. Kostnadene utgjør omtrent 20-40% avFuel Cell Stack. Avhengig av materialet, kan bipolare plater kategoriseres i tre hovedtyper: metall, grafitt og komposittmaterialer.

Med kontinuerlig utvikling av produksjonsteknologi,Bipolare plater med metallblir det mainstream valget for bipolare plater med brenselcelle på grunn av deres utmerkede ytelse, holdbarhet og kostnadsfordeler. Produksjonsprosessen for metallbipolare plater inkluderer hovedsakelig stempling, kanting, rengjøring, sveising, belegg og innkapslingstrinn.

Stempling og skjæring av enkeltplater: Flytfelt, tre-kammerporter og hjelpestrukturer er fremstilt på metallarkspoler gjennom stempling av form. Overskytende blitz- og portrester fjernes ved å trimme muggsopp.

Rengjøring av enkeltplater:Bipolare plater med metalldannes ved sveising av to enkeltplater, katodeplaten og anodeplaten. Sveiseprosessen krever vurdering av faktorer som forsegling, robusthet, konsistens, holdbarhet og flathet, med strenge krav til renslighet på sveiseområdet. Derfor er forhåndsrensing av enkeltplater et nødvendig skritt for å forbedre sveisekvaliteten.

Bipolar platesveising: To enkeltplater sveises sammen for å danne en bipolar plate ved bruk av et høyhastighets lasersveisesystem, som er avhengig av laserfusjon for å oppnå tilkoblingen ved sveiseområdet.

Rengjøring av bipolar plate: Bipolare plater må ha korrosjonsbestandighet i det sure og fuktige miljøet i brenselceller, og de krever god kompatibilitet med andre brenselcellekomponenter og materialer. Derfor gjennomgår overflaten av bipolare plater flermateriale og flerlags beleggbehandling for å oppnå god korrosjonsmotstand, høy konduktivitet og lav kontaktmotstand. Presis rengjøring av platene er nødvendig før beleggprosessen for å unngå negativ innvirkning på beleggskvaliteten og ytelsen.

Bipolar platebelegg: Ledende og korrosjonsresistente belegg fremstilles på overflaten av bipolare plater ved bruk av magnetron sputtering i et vakuumbeleggingssystem.

Bipolar plateinnkapsling: Limlag er forhåndsført til overflaten av de bipolare platene ved bruk av automatisert innkapslingsutstyr. Forseglingskomponenter er plassert og plassert, og de bipolare platene er koblet til tetningskomponentene ved bruk av limlaget.

Testing og frakt: Konduktiviteten til de bipolare platene testes ved hjelp av en kontaktmotstandstestingsenhet. Etter forsegling utføres lekkasjetester på hydrogenkammeret, oksygen/luftkammer og kjølevæskekammeret til de bipolare platene ved bruk av en lufttetthetstestanordning for å sikre den lufttette tilstanden. Visuelle inspeksjoner utføres, og den endelige inspeksjonsrapporten genereres som forberedelse til frakt.

Hydrogenbrenselceller har et enormt potensial og gir spennende muligheter. Imidlertid er det betydelige utfordringer på veien til praktisk anvendelse, med bipolar plate rengjøring som en svært utfordrende oppgave.

Sammenlignet med tradisjonelle rengjøringsmetoder, tilbyr ultralydrengjøringsteknologi fordeler som høy rengjøringseffektivitet, utmerkede rengjøringsresultater og ikke-destruktiv rengjøring. Den benytter seg av kavitasjonseffekten generert av ultralydbølger i væsken for å trenge inn i de bittesmå hullene og porene på overflaten av metallbipolare plater, og effektivt fjerne urenheter som støv, stemplingspartikler, olje og organiske stoffer, gir en ren overflate for sveising og beleggsprosesser, derav organiske stoffer.

Videre er ultralydrengjøringsteknologi enkel å implementere for fullprosessautomatiseringskontroll. Enten det brukes på individuelle prosessapplikasjoner eller integrert i hele produksjonslinjen, sikrer det høy renslighet og konsistens i rengjøringsresultatene. Dessuten er ultralydrengjøringsteknologi egnet for å rengjøre gjenstander av forskjellige materialer og størrelser, slik at den kan oppfylle rengjøringskravene til bipolare plater med forskjellige produksjonsskalaer, materialer og størrelser, noe som gjør det til et ideelt valg for rengjøring av bipolare plater.

Utviklingsutsiktene for hydrogenenergiindustrien er brede, og mange land over hele verden har anerkjent hydrogenenergi og brenselceller som viktige komponenter i energiovergangen, og gir politisk støtte og investeringer. Med teknologiske fremskritt og kostnadsreduksjoner forventes hydrogenbrenselceller å bli mye brukt på forskjellige felt som transport, luftfart, luftfart, industriell ren energi -applikasjoner og kraftproduksjon.

Avslutningsvis gir den innovative anvendelsen av ultralydrengjøringsteknologi i tilberedningen av bipolare plater for hydrogenbrenselceller betydelige fordeler når det gjelder rengjøringseffektivitet, rengjøringsresultater, automatiseringskontroll og kompatibilitet med forskjellige platematerialer og størrelser. Ved å bruke ultralydbølger og kavitasjonseffekten, sikrer denne teknologien renslighet, konduktivitet og korrosjonsmotstand for de bipolare platene, som er avgjørende for ytelsen og holdbarheten til brenselceller. Med den økende viktigheten av hydrogenenergi og brenselcelleteknologi, bidrar implementeringen av ultralydrenseteknologi i produksjonsprosessen til bipolare plater til avansement og utbredt adopsjon av hydrogenbrenselceller i forskjellige bransjer.