Analyse af vigtige komponenter i brændselscellen: grafit bipolar plade

Bipolær plade, også kendt som samlepladen, er en af ​​de vigtige kernekomponenter i brændselsceller. Det er påkrævet at have følgende funktioner og egenskaber: adskille brændstof og oxidant, forhindre gastransmission;Saml og led strøm, høj ledningsevne;Den konstruerede og behandlede strømningspassage kan fordele gassen jævnt til elektrodereaktionslaget til elektrodereaktion;Kan aflade varme, holde batteritemperaturfeltet ensartet;Korrosions-, slag- og vibrationsbestandighed;Tynd tykkelse, let vægt, lav pris, nem bearbejdning, velegnet til batchfremstilling.Bipolære plader fremstillet af grafitmateriale er de mest almindeligt anvendte bipolære plader i PEMFC'er på nuværende tidspunkt, som har god elektrisk ledningsevne, termisk ledningsevne, stabilitet og korrosionsbestandighed osv. Samtidig er der nogle ulemper såsom relativt dårlige mekaniske egenskaber, større skørhed, let at bryde og høje omkostninger på grund af bearbejdningsvanskeligheder.

Grafit bipolar plade introduktionï ¼

Bipolære plader lavet af grafit har god elektrisk ledningsevne, termisk ledningsevne og korrosionsbestandighed, og er de mest almindeligt anvendte bipolære plader i PEMFC'er.Dens mangler er dog også mere indlysende: 1. Grafitiseringstemperaturen på grafitpladen er normalt højere end 2500â, hvilket skal udføres i henhold til den strenge opvarmningsprocedure, og tiden er lang;2, den mekaniske behandlingsproces er langsom, cyklussen er lang, og maskinens præcision er høj, hvilket resulterer i de høje omkostninger ved grafitplade;3, grafit er skrøbelig, den færdige plade skal placeres omhyggeligt, montering er vanskelig;4, grafit er porøst materiale, så pladen har brug for et par millimeters tykkelse for at sikre, at reaktionsgassen adskilles, hvilket resulterer i den lave densitet af selve materialet, men vægten af ​​det færdige produkt er større.

Forekomsten af ​​porer har en dårlig effekt på grafitpladens egenskaber, så det er nødvendigt at behandle grafitpladen for at reducere porøsiteten og forbedre kvaliteten af ​​grafitpladen.

1, brugen af ​​grafitplade imprægneret med harpiks eller silikat kan reducere porøsiteten, Shanghai Jiaotong University ved hjælp af vakuumtryk til at imprægnere natriumsilikatkoncentreret opløsning for at reducere porøsiteten af ​​grafitplade med mere end 70%.

2, bruges den billige mudderstøbningsmetode til at fremstille forstøbte dele af flager af grafitfiber, og derefter bruges den kemiske dampgennemtrængning af kulstoftætning til at opnå bipolære plader med fremragende lufttæthed og høj ledningsevne. Metoden til indtrængning af kemiske dampe er imidlertid dyrere og tegner sig for 70% af omkostningerne.

Forberedelse af grafit bipolar pladeï ¼

Toneren eller grafitpulveret blandes med grafitiseret harpiks, presseformes og grafitiseres ved høj temperatur (normalt ved 2200~2800C) i en reducerende atmosfære eller under vakuumforhold.Derefter imprægneres grafitpladen for at tætne hullet, og derefter bruges den numeriske kontrolmaskine til at behandle den nødvendige gaspassage på overfladen.GRAFITISERING AF HØJ TEMPERATUR OG BEARBEJDNING AF GASKANALER ER DE VIGTIGSTE ÅRSAGER TIL DE HØJE OMKOSTNINGER PÅ BIPOLARE PLADER, SOM BEARBEJDNING STÅR FOR næsten 60 % AF DE SAMLEDE Brændstofcelleomkostninger.