Análise de componentes importantes da célula a combustível: placa bipolar de grafite

A placa bipolar, também conhecida como placa coletora, é um dos componentes centrais importantes das células de combustível. É necessário ter as seguintes funções e propriedades: separar combustível e oxidante, impedir a transmissão de gás;Colete e conduza corrente, alta condutividade;A passagem de fluxo projetada e processada pode distribuir o gás uniformemente para a camada de reação do eletrodo para a reação do eletrodo;Pode descarregar o calor, manter o campo de temperatura da bateria uniforme;Resistência à corrosão, impacto e vibração;Espessura fina, peso leve, baixo custo, fácil usinagem, adequado para fabricação em lote.Placas bipolares feitas de material de grafite são as placas bipolares mais comumente usadas em PEMFCs atualmente, que possuem boa condutividade elétrica, condutividade térmica, estabilidade e resistência à corrosão, etc. Ao mesmo tempo, existem algumas desvantagens, como propriedades mecânicas relativamente ruins, maior fragilidade, fácil de quebrar e alto custo devido às dificuldades de usinagem.

Introdução de placa bipolar de grafiteï¼

Placas bipolares feitas de grafite têm boa condutividade elétrica, condutividade térmica e resistência à corrosão, e são as placas bipolares mais usadas em PEMFCs.No entanto, suas deficiências também são mais óbvias: 1. A temperatura de grafitização da placa de grafite é geralmente superior a 2500â, o que precisa ser realizado de acordo com o rigoroso procedimento de aquecimento, e o tempo é longo;2, o processo de processamento mecânico é lento, o ciclo é longo e a precisão da máquina é alta, resultando no alto custo da placa de grafite;3, o grafite é frágil, a placa acabada precisa ser colocada com cuidado, a montagem é difícil;4, o grafite é um material poroso, então a placa precisa de alguns milímetros de espessura para garantir que o gás de reação seja separado, resultando na baixa densidade do próprio material, mas o peso do produto acabado é maior.

A existência de poros tem um efeito negativo nas propriedades da placa de grafite, por isso é necessário tratar a placa de grafite para reduzir a porosidade e melhorar a qualidade da placa de grafite.

1, o uso de placa de grafite impregnada com resina ou silicato pode reduzir a porosidade, Shanghai Jiaotong University usando pressão de vácuo para impregnar a solução concentrada de silicato de sódio para reduzir a porosidade da placa de grafite em mais de 70%.

2, o método de moldagem de lama de baixo custo é usado para preparar peças pré-moldadas de fibra de grafite em flocos e, em seguida, a vedação de carbono com penetração de vapor químico é usada para obter placas bipolares com excelente estanqueidade ao ar e alta condutividade. No entanto, o método de penetração de vapor químico é mais caro, respondendo por 70% do custo.

Preparação da placa bipolar de grafiteï¼

O toner ou pó de grafite é misturado com resina grafitizada, prensado e grafitado em alta temperatura (geralmente em 2200~2800C) em uma atmosfera redutora ou sob condições de vácuo.Em seguida, a placa de grafite é impregnada para selar o orifício e, em seguida, a máquina de controle numérico é usada para processar a passagem de gás necessária em sua superfície.A GRAFITIZAÇÃO EM ALTA TEMPERATURA E A USINAGEM DOS CANAIS DE GÁS SÃO OS PRINCIPAIS MOTIVOS DO ALTO CUSTO DAS PLACAS BIPOLARES, RESPONSABILIZANDO A USINAGEM POR quase 60% DO CUSTO TOTAL DA CÉLULA DE COMBUSTÍVEL.