Yakıt hücresinin önemli bileşenlerinin analizi: grafit çift kutuplu levha

Toplayıcı plaka olarak da bilinen bipolar plaka, yakıt hücrelerinin önemli çekirdek bileşenlerinden biridir. Aşağıdaki işlev ve özelliklere sahip olması gerekir: yakıt ve oksitleyiciyi ayırma, gaz iletimini önleme;Akımı toplayın ve iletin, yüksek iletkenlik;Tasarlanmış ve işlenmiş akış geçidi, elektrot reaksiyonu için gazı elektrot reaksiyon katmanına eşit olarak dağıtabilir;Isıyı boşaltabilir, pil sıcaklık alanını sabit tutabilir;Korozyon, darbe ve titreşim direnci;İnce kalınlık, hafiflik, düşük maliyet, kolay işleme, toplu üretime uygun.Grafit malzemeden yapılan bipolar plakalar, şu anda PEMFC'lerde iyi elektriksel iletkenlik, termal iletkenlik, kararlılık ve korozyon direnci vb. özelliklere sahip en yaygın kullanılan bipolar plakalardır. Aynı zamanda, nispeten zayıf mekanik özellikler, daha fazla kırılganlık, kolay kırılma ve işleme zorlukları nedeniyle yüksek maliyet.

Grafit çift kutuplu plaka tanıtımıï¼

Grafitten yapılmış çift kutuplu plakalar, iyi elektriksel iletkenliğe, termal iletkenliğe ve korozyon direncine sahiptir ve PEMFC'lerde en yaygın kullanılan çift kutuplu plakalardır.Bununla birlikte, eksiklikleri de daha belirgindir: 1. Grafit levhanın grafitleşme sıcaklığı genellikle 2500â'den yüksektir, bu katı ısıtma prosedürüne göre gerçekleştirilmesi gerekir ve süre uzundur;2, mekanik işleme süreci yavaş, döngü uzun ve makinenin hassasiyeti yüksek, bu da grafit levhanın yüksek maliyetine neden oluyor;3, grafit kırılgandır, bitmiş plakanın dikkatlice yerleştirilmesi gerekir, montajı zordur;4, grafit gözenekli bir malzemedir, bu nedenle plakanın reaksiyon gazının ayrılmasını sağlamak için birkaç milimetre kalınlığa ihtiyacı vardır, bu da malzemenin kendisinin düşük yoğunluğuna neden olur, ancak bitmiş ürünün ağırlığı daha fazladır.

Gözeneklerin varlığı grafit plakanın özellikleri üzerinde kötü bir etkiye sahiptir, bu nedenle gözenekliliği azaltmak ve grafit plakanın kalitesini artırmak için grafit plakayı işlemek gerekir.

Şekil 1'de, reçine veya silikat ile emprenye edilmiş grafit levhanın kullanılması, gözenekliliği azaltabilir, Shanghai Jiaotong Üniversitesi, grafit levhanın gözenekliliğini %70'ten fazla azaltmak için sodyum silikat konsantre solüsyonu emprenye etmek için vakum basıncı kullanır.

Şekil 2'de, düşük maliyetli çamur kalıplama yöntemi, pul grafit elyafı önceden kalıplanmış parçaları hazırlamak için kullanılır ve daha sonra mükemmel hava sızdırmazlığı ve yüksek iletkenliğe sahip çift kutuplu plakalar elde etmek için kimyasal buhar penetrasyonlu karbon conta kullanılır. Bununla birlikte, kimyasal buhar penetrasyon yöntemi daha pahalıdır ve maliyetin %70'ini oluşturur.

Grafit çift kutuplu plateï¼ hazırlanması

Toner veya grafit tozu, grafitleştirilmiş reçine ile karıştırılır, preste şekillendirilir ve yüksek sıcaklıkta (genellikle 2200~280°C'de) indirgeyici bir atmosferde veya vakum koşulları altında grafitleştirilir.Ardından, deliği kapatmak için grafit plaka emprenye edilir ve ardından yüzeyinde gerekli gaz geçişini işlemek için sayısal kontrol makinesi kullanılır.YÜKSEK SICAKLIKTA GRAFİTLEŞTİRME VE GAZ KANALLARININ İŞLENMESİ, BİPOLAR PLAKALARIN YÜKSEK MALİYETİNİN ANA NEDENLERİDİR; İŞLEME, TOPLAM YAKIT PİLİ MALİYETİNİN NEREDEYSE %60'INI HESAPLAMAKTADIR.