Материјали за горивне ћелије биполарних плоча и припрема - ⅱ

Графитна биполарна плоча

Графит је тренутно главна примена биполарних плоча у Кини због своје високе електричне проводљивости, снажне хемијске и топлотне стабилности и отпорност на корозију. Графит је порозан и крхки материјал са ниском снагом и високом крпом. Не може да испуни захтеве за непропусност ваздуха биполарних плоча. То је потребно више пута импрегнирати и карбонизирати да направи не порозне графитне плоче.

Несорозан Графитне плоче Генерално се припремају графитизујућим угљеничним прахм / графитним прахом и графитизованом смолом под високим температурама (2500 ° Ц). Овај процес захтева строге процедуре грејања, тако да је производни циклус дуг и трошкови су високи. Поред тога, нови поре се могу појавити због испаравања нечистоћа након графитизације, што резултира порозношћу од 20% до 30% на површини графитне плоче. Постојање поре има ризик од проузроке цурења ПЕМФЦ-а, чиме се смањује концентрација реакционих гасова и на тај начин смањују перформансе хрпе. Због тога се графитна плоча мора импрегнирати како би се смањила порозност и побољшала свој квалитет површине. Тренутно се најчешће користи након поновљених импрегнираних непорозних графичких листова.

Обрађенграфитна плоча

Већина домаћих произвођача користи вештачку графитну механичку обраду да би се то постигла. Процесни кораци углавном укључују:

(1) Припрема сировина: Мик кокса и асфалт на температури од 1 000 до 1 300 ℃ и кокса да бисте формирали угљеник. Затим је угљенични материјал импрегниран асфалтним, печеним, а затим се загрева у електричној пећи на 2 500 до 3 000 ℃ да би се графитизовано.

(2) Нарезивање: отприлике кришка према величини биполарне плоче;

(3) Импрегнација: Након што су графитне кришке импрегниране смолом, сврха импрегнације је да попуните поре на површини и унутар графита са синтетичком смолом. Обично је импрегнирана током 24 сата, а затим је топлота третирана како би учврстила смола. У зависности од сулењачке смоле, подељен на фенолну импрегнирани графит и фурфурални алкохол импрегнирани графит;

(4) брушење: Будући да је величина након резовије релативно груба, а површинска завршава и импрегнирану графитну плочу је такође лоша, грубо брушење, средње брушење и добро брушење и ситно брушење;

(5) Гравирање: Гравирање је кључни корак у преради биполарне плоче. Димензионална толеранција биполарне плоче и квалитета проточног поља зависи од тачности машине за гравирање.

Због ниске чврстоће и крњене графитне плоче, ова метода обраде није погодна за формирање ултра танке биполарних плоча (мање од 1,5 мм). Ова метода може проузроковати прекомерно трење између алата и графита, што резултира лошем димензионалном тачношћу и површинским квалитетом биполарне плоче. Леи је открио да се током процеса обраде, графит се сруши у мале честице и фину прашину, а алат је подвргнут високим утицају и притиском на врх. Обрада проточног канала такође повећава укупне трошкове. Стога је ова метода постепено постала популарна у иностранству. Елиминисано, већина страних произвођача усвојила је методе обликовања убризгавања или компресије.

Убризгавајуће графитне плоче

Графичка плоча за убризгавање је да се нахрани одређени удио графитне и смолене смеше са резервоара ињекционе машине за убризгавање у бачву. Грејна и растопљена смеша убризгава се у затворени калуп кроз млазницу под притиском. Након хлађења и обликовања, производ је демоомеран. . Да би се побољшала проводљивост биполарне плоче, смеши се може додати неки метални прах, док се могу додати угљеним влакнима или керамичким влакнима за побољшање механичке снаге. Међутим, обликовање убризгавања такође има много недостатака, попут уклањања дугог везива (до 7 дана), пуцање у дебелим одсецима, димензионалним ограничењима и оштећењима. Даљња графитизација може побољшати својства лима, али то ће значајно повећати трошкове и, према томе, метода није погодна за велику производњу.

Обликовани графитни лист

Да би се решили проблеми високих трошкова прераде и велике производње, истраживачи су почели да користе процес ливења за производњу биполарних плоча. Проток процеса је: прво припремите мешовити материјал графитног праха и смоле, а затим препроцес мешовити материјал и калуп, користите температуру топљења полимера и одређени притисак да направите проток праха у калупу и напуни целу шупљину, а затим је добио биполарну плочу, а затим је добио биполарну плочу и затим добио биполарну плочу. Ако је лепак средство за термоизацију, обично је потребно само неколико минута да се очврсне и демолдира; Ако је лепак термопластичан, калуп се мора охладити до температуре испод тачке топљења лепила пре него што је потребно.

Судећи по тренутном стварном раду ћелијских возила са водоничним горивом у Кини, комерцијална возила као што су путнички аутомобили, логистичка возила, санитарне камиони и виљушкари постали су главни модели на тржишту. Сценарији високих фреквенција комерцијалних возила одређују њихове захтеве за издржљивост делова. виши. Графитне биполарне плоче су погодније за тренутну демонстрацију комерцијалних возила за горивне ћелије због своје дугогодишње издржљивости.

Метална биполарна плоча

У поређењу са графитним биполарним плочама, металне биполарне плоче имају добру електричну проводљивост, топлотну проводљивост, израду, мањи број производних процеса, може произвести ултра танке биполарне плоче, а процес производње масовног производње је зрео, што може у великој мери смањити количину. Трошкови производње привукли су велику пажњу. До сада, нехрђајући челик, алуминијум легура, легура титанијума, легура никла, бакарске легуре и металне матрице композитне материјале коришћене су у производњи биполарних плоча.