Analýza důležitých součástí palivového článku: grafitová bipolární deska

Bipolární deska, známá také jako kolektorová deska, je jednou z důležitých součástí jádra palivových článků. Požaduje se, aby měl následující funkce a vlastnosti: oddělené palivo a okysličovadlo, zabránění přenosu plynu;Sbírat a vést proud, vysoká vodivost;Navržený a zpracovaný průtokový kanál může distribuovat plyn rovnoměrně do elektrodové reakční vrstvy pro elektrodovou reakci;Může vybíjet teplo, udržovat teplotní pole baterie jednotné;Odolnost proti korozi, nárazu a vibracím;Tenká tloušťka, nízká hmotnost, nízká cena, snadné obrábění, vhodné pro sériovou výrobu.Bipolární desky vyrobené z grafitového materiálu jsou v současnosti nejčastěji používanými bipolárními deskami v PEMFC, které mají dobrou elektrickou vodivost, tepelnou vodivost, stabilitu a odolnost proti korozi atd. Zároveň jsou zde některé nevýhody, jako jsou relativně špatné mechanické vlastnosti, popř. větší křehkost, snadná lámavost a vysoká cena kvůli obtížím při obrábění.

Zavedení grafitové bipolární deskyï¼

Bipolární desky vyrobené z grafitu mají dobrou elektrickou vodivost, tepelnou vodivost a odolnost proti korozi a jsou nejběžněji používanými bipolárními deskami v PEMFC.Jeho nedostatky jsou však také zjevnější: 1. Teplota grafitizace grafitové desky je obvykle vyšší než 2500 , což je třeba provést podle přísného postupu zahřívání, a doba je dlouhá;2, proces mechanického zpracování je pomalý, cyklus je dlouhý a přesnost stroje je vysoká, což vede k vysokým nákladům na grafitové desky;3, grafit je křehký, hotová deska musí být pečlivě umístěna, montáž je obtížná;4, grafit je porézní materiál, takže deska potřebuje několik milimetrů tloušťky, aby se zajistilo oddělení reakčního plynu, což má za následek nízkou hustotu samotného materiálu, ale hmotnost hotového produktu je větší.

Existence pórů má špatný vliv na vlastnosti grafitové desky, proto je nutné grafitovou desku ošetřit, aby se snížila poréznost a zlepšila kvalita grafitové desky.

1, použití grafitové desky impregnované pryskyřicí nebo silikátem může snížit pórovitost, Shanghai Jiaotong University pomocí vakuového tlaku impregnovat koncentrovaný roztok křemičitanu sodného, ​​aby se snížila poréznost grafitové desky o více než 70%.

2, k přípravě předlisovaných dílů z vločkového grafitového vlákna se používá nízkonákladová metoda tvarování bahna a poté se používá uhlíkové těsnění pronikání chemických par k získání bipolárních desek s vynikající vzduchotěsností a vysokou vodivostí. Metoda pronikání chemických par je však dražší, tvoří 70 % nákladů.

Příprava grafitové bipolární deskyï¼

Toner nebo grafitový prášek se smíchá s grafitizovanou pryskyřicí, vytvaruje se lisováním a grafitizuje se při vysoké teplotě (obvykle při 2200 až 280 °C) v redukční atmosféře nebo za podmínek vakua.Poté se grafitová deska impregnuje, aby se otvor utěsnil, a poté se pomocí stroje s číslicovým řízením zpracuje požadovaný průchod plynu na jejím povrchu.VYSOKÁ TEPLOTA GRAFITIZACE A OBRÁBĚNÍ PLYNOVÝCH KANÁLŮ JSOU HLAVNÍMI DŮVODY VYSOKÉ NÁKLADY BIPOLÁRNÍCH DESEK, PŘI OBRÁBĚNÍ ZAHRNUJÍCÍ téměř 60 % CELKOVÝCH NÁKLADŮ PALIVOVÉHO ČLÁNKU.