ईंधन सेल के महत्वपूर्ण घटकों का विश्लेषण: ग्रेफाइट बाइपोलर प्लेट

द्विध्रुवी प्लेट, जिसे कलेक्टर प्लेट के रूप में भी जाना जाता है, ईंधन कोशिकाओं के महत्वपूर्ण मुख्य घटकों में से एक है। निम्नलिखित कार्यों और गुणों की आवश्यकता है: अलग ईंधन और ऑक्सीडेंट, गैस संचरण को रोकें;वर्तमान, उच्च चालकता को इकट्ठा और संचालित करें;डिज़ाइन और संसाधित प्रवाह मार्ग इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया के लिए इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया परत को समान रूप से गैस वितरित कर सकता है;गर्मी का निर्वहन कर सकते हैं, बैटरी तापमान क्षेत्र को समान रख सकते हैं;जंग, प्रभाव और कंपन प्रतिरोध;पतली मोटाई, हल्के वजन, कम लागत, आसान मशीनिंग, बैच निर्माण के लिए उपयुक्त।वर्तमान में PEMFCs में ग्रेफाइट सामग्री से बनी द्विध्रुवीय प्लेटें सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली द्विध्रुवीय प्लेटें हैं, जिनमें अच्छी विद्युत चालकता, तापीय चालकता, स्थिरता और संक्षारण प्रतिरोध आदि हैं। साथ ही, कुछ नुकसान भी हैं जैसे अपेक्षाकृत खराब यांत्रिक गुण, मशीनिंग कठिनाइयों के कारण अधिक भंगुरता, तोड़ना आसान और उच्च लागत।

ग्रेफाइट बाइपोलर प्लेट इंट्रोडक्शनï¼

ग्रेफाइट से बनी द्विध्रुवीय प्लेटों में अच्छी विद्युत चालकता, तापीय चालकता और संक्षारण प्रतिरोध होता है, और PEMFC में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली द्विध्रुवीय प्लेटें हैं।हालाँकि, इसकी कमियाँ भी अधिक स्पष्ट हैं: 1. ग्रेफाइट प्लेट का रेखांकन तापमान आमतौर पर 2500â से अधिक होता है, जिसे सख्त ताप प्रक्रिया के अनुसार करने की आवश्यकता होती है, और समय लंबा होता है;2, यांत्रिक प्रसंस्करण प्रक्रिया धीमी है, चक्र लंबा है, और मशीन की सटीकता अधिक है, जिसके परिणामस्वरूप ग्रेफाइट प्लेट की उच्च लागत होती है;3, ग्रेफाइट नाजुक है, तैयार प्लेट को सावधानीपूर्वक रखा जाना चाहिए, असेंबली मुश्किल है;4, ग्रेफाइट झरझरा सामग्री है, इसलिए प्रतिक्रिया गैस को अलग करने के लिए प्लेट को कुछ मिलीमीटर मोटाई की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री का घनत्व कम होता है, लेकिन तैयार उत्पाद का वजन बड़ा होता है।

छिद्रों के अस्तित्व का ग्रेफाइट प्लेट के गुणों पर बुरा प्रभाव पड़ता है, इसलिए ग्रेफाइट प्लेट को सरंध्रता को कम करने और ग्रेफाइट प्लेट की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए आवश्यक है।

1, राल या सिलिकेट के साथ संसेचित ग्रेफाइट प्लेट का उपयोग पोरसिटी को कम कर सकता है, शंघाई जियाओटोंग विश्वविद्यालय ने सोडियम सिलिकेट केंद्रित घोल को लगाने के लिए वैक्यूम दबाव का उपयोग करके ग्रेफाइट प्लेट की सरंध्रता को 70% से अधिक कम कर दिया है।

2, कम लागत वाली मिट्टी मोल्डिंग विधि का उपयोग फ्लेक ग्रेफाइट फाइबर प्रीमोल्डेड भागों को तैयार करने के लिए किया जाता है, और फिर रासायनिक वाष्प पैठ कार्बन सील का उपयोग उत्कृष्ट हवा की जकड़न और उच्च चालकता के साथ द्विध्रुवी प्लेटों को प्राप्त करने के लिए किया जाता है। हालांकि, रासायनिक वाष्प प्रवेश की विधि अधिक महंगी है, लागत का 70% हिस्सा है।

ग्रेफाइट बाइपोलर प्लेट की तैयारी

टोनर या ग्रेफाइट पाउडर को उच्च तापमान (आमतौर पर 2200 ~ 2800C पर) पर कम करने वाले वातावरण में या वैक्यूम की स्थिति में ग्रेफाइटाइज्ड राल के साथ मिलाया जाता है, दबाया जाता है और ग्रेफाइट किया जाता है।फिर, छेद को सील करने के लिए ग्रेफाइट प्लेट को लगाया जाता है, और फिर इसकी सतह पर आवश्यक गैस मार्ग को संसाधित करने के लिए संख्यात्मक नियंत्रण मशीन का उपयोग किया जाता है।उच्च तापमान ग्राफिटाइजेशन और गैस चैनलों की मशीनिंग बाइपोलर प्लेटों की उच्च लागत के मुख्य कारण हैं, मशीनिंग कुल ईंधन सेल लागत का लगभग 60% है।