Analisis komponen penting sel bahan bakar: pelat bipolar grafit

Pelat bipolar, juga dikenal sebagai pelat pengumpul, adalah salah satu komponen inti penting dari sel bahan bakar. Diperlukan untuk memiliki fungsi dan sifat berikut: memisahkan bahan bakar dan oksidan, mencegah transmisi gas;Kumpulkan dan lakukan arus, konduktivitas tinggi;Bagian aliran yang dirancang dan diproses dapat mendistribusikan gas secara merata ke lapisan reaksi elektroda untuk reaksi elektroda;Dapat melepaskan panas, menjaga seragam medan suhu baterai;Tahan korosi, benturan dan getaran;Ketebalan tipis, ringan, biaya rendah, pemesinan mudah, cocok untuk pembuatan batch.Pelat bipolar yang terbuat dari bahan grafit adalah pelat bipolar yang paling umum digunakan dalam PEMFC saat ini, yang memiliki konduktivitas listrik yang baik, konduktivitas termal, stabilitas dan ketahanan korosi, dll. Pada saat yang sama, ada beberapa kelemahan seperti sifat mekanik yang relatif buruk, kerapuhan yang lebih besar, mudah patah, dan biaya tinggi karena kesulitan pemesinan.

Pengantar pelat bipolar grafitï¼

Pelat bipolar yang terbuat dari grafit memiliki konduktivitas listrik yang baik, konduktivitas termal dan ketahanan korosi, dan merupakan pelat bipolar yang paling umum digunakan dalam PEMFC.Namun, kekurangannya juga lebih jelas: 1. Temperatur grafitisasi pelat grafit biasanya lebih tinggi dari 2500â, yang perlu dilakukan sesuai dengan prosedur pemanasan yang ketat, dan waktunya lama;2, proses pemrosesan mekanis lambat, siklusnya panjang, dan presisi mesinnya tinggi, mengakibatkan tingginya biaya pelat grafit;3, grafit rapuh, pelat jadi harus ditempatkan dengan hati-hati, perakitan sulit;4, grafit adalah bahan berpori, sehingga pelat membutuhkan ketebalan beberapa milimeter untuk memastikan bahwa gas reaksi dipisahkan, sehingga kerapatan bahan itu sendiri rendah, tetapi berat produk jadi lebih besar.

Adanya pori-pori berpengaruh buruk terhadap sifat pelat grafit, sehingga perlu dilakukan treatment pada pelat grafit untuk mengurangi porositas dan meningkatkan kualitas pelat grafit.

1, penggunaan pelat grafit yang diresapi dengan resin atau silikat dapat mengurangi porositas, Universitas Shanghai Jiaotong menggunakan tekanan vakum untuk menghamili larutan pekat natrium silikat untuk mengurangi porositas pelat grafit lebih dari 70%.

2, metode pencetakan lumpur berbiaya rendah digunakan untuk menyiapkan bagian pracetak serat grafit serpihan, dan kemudian segel karbon penetrasi uap kimia digunakan untuk mendapatkan pelat bipolar dengan keketatan udara yang sangat baik dan konduktivitas tinggi. Namun, metode penetrasi uap kimia lebih mahal, terhitung 70% dari biaya.

Persiapan pelat bipolar grafitï¼

Serbuk toner atau grafit dicampur dengan resin grafit, dibentuk tekan, dan dibuat grafit pada suhu tinggi (biasanya pada 2200~2800C) dalam atmosfer pereduksi atau dalam kondisi vakum.Kemudian pelat grafit diresapi untuk menutup lubang, dan kemudian mesin kontrol numerik digunakan untuk memproses saluran gas yang diperlukan di permukaannya.GRAFITISASI TEMPERATUR TINGGI DAN MESIN SALURAN GAS ADALAH PENYEBAB UTAMA TINGGINYA BIAYA PLAT BIPOLAR, DENGAN MESIN MENGHITUNG HAMPIR 60% DARI TOTAL BIAYA SEL BAHAN BAKAR.