Análisis de componentes importantes de pila de combustible: placa bipolar de grafito

La placa bipolar, también conocida como placa colectora, es uno de los componentes centrales importantes de las celdas de combustible. Se requiere que tenga las siguientes funciones y propiedades: separar combustible y oxidante, evitar la transmisión de gases;Recoger y conducir corriente, alta conductividad;El pasaje de flujo diseñado y procesado puede distribuir el gas uniformemente a la capa de reacción del electrodo para la reacción del electrodo;Puede descargar calor, mantener uniforme el campo de temperatura de la batería;Resistencia a la corrosión, impacto y vibración;Espesor delgado, peso ligero, bajo costo, fácil mecanizado, adecuado para la fabricación por lotes.Las placas bipolares hechas de material de grafito son las placas bipolares más utilizadas en las PEMFC en la actualidad, que tienen buena conductividad eléctrica, conductividad térmica, estabilidad y resistencia a la corrosión, etc. Al mismo tiempo, existen algunas desventajas, como propiedades mecánicas relativamente pobres, mayor fragilidad, fácil de romper y alto costo debido a las dificultades de maquinado.

Introducción de la placa bipolar de grafitoï¼

Las placas bipolares hechas de grafito tienen buena conductividad eléctrica, conductividad térmica y resistencia a la corrosión, y son las placas bipolares más utilizadas en las PEMFC.Sin embargo, sus deficiencias también son más obvias: 1. La temperatura de grafitización de la placa de grafito suele ser superior a 2500â, lo que debe llevarse a cabo de acuerdo con el estricto procedimiento de calentamiento, y el tiempo es largo;2, el proceso de procesamiento mecánico es lento, el ciclo es largo y la precisión de la máquina es alta, lo que resulta en un alto costo de la placa de grafito;3, el grafito es frágil, la placa terminada debe colocarse con cuidado, el montaje es difícil;4, el grafito es un material poroso, por lo que la placa necesita unos pocos milímetros de espesor para garantizar que el gas de reacción se separe, lo que resulta en una baja densidad del material en sí, pero el peso del producto terminado es mayor.

La existencia de poros tiene un efecto negativo sobre las propiedades de la placa de grafito, por lo que es necesario tratar la placa de grafito para reducir la porosidad y mejorar la calidad de la placa de grafito.

1, el uso de placa de grafito impregnada con resina o silicato puede reducir la porosidad, la Universidad Jiaotong de Shanghai usa presión de vacío para impregnar una solución concentrada de silicato de sodio para reducir la porosidad de la placa de grafito en más del 70%.

2, el método de moldeo por lodo de bajo costo se usa para preparar piezas premoldeadas de fibra de grafito en escamas, y luego el sello de carbón de penetración de vapor químico se usa para obtener placas bipolares con excelente estanqueidad al aire y alta conductividad. Sin embargo, el método de penetración de vapor químico es más costoso y representa el 70% del costo.

Preparación de placa bipolar de grafitoï¼

El tóner o el polvo de grafito se mezclan con resina grafitada, se prensan y se grafitan a alta temperatura (generalmente a 2200~2800C) en una atmósfera reductora o en condiciones de vacío.Luego, la placa de grafito se impregna para sellar el orificio y luego se usa la máquina de control numérico para procesar el paso de gas requerido en su superficie.LA GRAFITIZACIÓN A ALTA TEMPERATURA Y EL MECANIZADO DE LOS CANALES DE GAS SON LAS PRINCIPALES RAZONES DEL ALTO COSTE DE LAS PLACAS BIPOLAR, REPRESENTANDO EL MECANIZADO casi EL 60% DEL COSTE TOTAL DE LAS PILAS DE COMBUSTIBLE.