الصفيحة ثنائية القطب، والمعروفة أيضًا باسم صفيحة التجميع، هي أحد المكونات المهمة لخلية الوقود. تتميز بالوظائف والخصائص التالية: فصل الوقود عن المؤكسد، ومنع تسرب الغاز؛ تجميع وتوصيل التيار، بموصلية عالية؛ قناة التدفق المصممة والمعالجة تُوزّع الغاز بالتساوي على طبقة تفاعل القطب الكهربائي لتفاعله. هناك عدة عمليات دحرجة لصفائح الجرافيت ثنائية القطب.
1، طريقة لف اللوحة متعددة الطبقات:
آلية عمل آلة الدرفلة المستمرة متعددة الطبقات: تُسحب القشرة من قضيب لفّها، ويُمرّر اللاصق على جانبي التربة عبر أسطوانة طلاء الرابط، وتُدمج أسطوانة اللفّ والقشرة لتشكيل صفيحة ثلاثية السماكة، وتُدرَج الفجوة بين الأسطوانات إلى سُمك مُحدد. ثم تُغذّى في السخّان لتسخينها وتجفيفها. من خلال جهاز التحكم بالسمك، تُدرَج، وتُضبط السُمك للوصول إلى الحجم المُحدد، ثم تُرسَل إلى جهاز التحميص. بعد تفحيم الرابط، يُضغط أخيرًا ليأخذ شكله باستخدام أسطوانة ضغط.
باستخدام طريقة الدرفلة المستمرة، يُمكن ضغط صفائح الجرافيت المرنة بسمك 0.6-2 مم، وهي أفضل من آلة الدرفلة أحادية الطبقة، إلا أن سُمك الصفائح يُسبب أيضًا عيوبًا في عملية نزع الطبقات، مما يُعيق الاستخدام. والسبب هو بقاء فائض الغاز في منتصف الطبقة أثناء الضغط، مما يمنع الالتصاق الوثيق بين الطبقات. يكمن الحل في حل مشكلة غازات العادم أثناء عملية الضغط.
دحرجة ألواح أحادية الطبقة، على الرغم من أن لوح الضغط ناعم، إلا أنه ليس سميكًا جدًا. عندما يكون القالب سميكًا جدًا، يصعب ضمان تجانسه وكثافته. لصنع ألواح سميكة، تُركّب ألواح متعددة الطبقات وتُضغط في ألواح مركبة متعددة الطبقات. يُضاف رابط بين كل طبقتين، ثم تُدحرج. بعد التشكيل، يُسخّن لتفحيم الرابط وتصليبه. تُنفّذ طريقة دحرجة الألواح متعددة الطبقات باستخدام آلة دحرجة مستمرة متعددة الطبقات.
2، طريقة الدرفلة المستمرة للوحة ذات الطبقة الواحدة:
يتكون هيكل الأسطوانة من: (1) قادوس لجرافيت الدودة؛ (2) جهاز تغذية الاهتزاز؛ (3) حزام ناقل؛ (4) أربع بكرات ضغط؛ (5) زوج من السخانات؛ (6) بكرة للتحكم في سمك الورقة؛ بكرات للنقش أو النمذجة؛ (8) ولفة؛ (9) سكين القطع؛ (10) لفة المنتج النهائي.
تتميز طريقة الدرفلة هذه بالقدرة على ضغط الجرافيت المرن في صفائح دون أي مادة رابطة، وتتم العملية بأكملها على معدات خاصة مزودة بأسطوانات دوارة.
آلية العمل: يدخل الجرافيت عالي النقاء إلى جهاز التغذية من القادوس ويسقط على الحزام الناقل. بعد دحرجة أسطوانة الضغط، تُشكّل طبقة المادة بسماكة محددة. يُولّد جهاز التسخين حرارة عالية لإزالة الغاز المتبقي في طبقة المادة وتمدد الجرافيت غير المتمدد للمرة الأخيرة. بعد ذلك، تُغذّى المادة العكسية المُشكّلة في البداية في الأسطوانة التي تتحكم في حجم السُمك، وتُضغط مرة أخرى وفقًا للحجم المحدد للحصول على صفيحة مسطحة بسماكة موحدة وكثافة محددة. أخيرًا، بعد القطع بالقاطع، تُلفّ الأسطوانة النهائية.
ما سبق هو عملية التشكيل بالدلفنة لصفائح الجرافيت ثنائية القطب، آمل أن أفيدكم. بالإضافة إلى ذلك، تشمل المواد الكربونية الجرافيت، ومواد الكربون المصبوبة، والجرافيت المرن. تُصنع الصفائح ثنائية القطب التقليدية من الجرافيت الكثيف، وتُشكل آليًا في قنوات تدفق الغاز. تتميز صفيحة الجرافيت ثنائية القطب بخصائص كيميائية مستقرة ومقاومة تلامس منخفضة مع MEA.
وقت النشر: ٢٣ أكتوبر ٢٠٢٣