Die Bipolarplatte, auch Kollektorplatte genannt, ist eine wichtige Komponente der Brennstoffzelle. Sie erfüllt folgende Funktionen und Eigenschaften: Trennung von Brennstoff und Oxidationsmittel, Verhinderung des Eindringens von Gasen; Sammeln und Leiten von Strom, hohe Leitfähigkeit; Der konzipierte und verarbeitete Strömungskanal ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung des Gases auf die Reaktionsschicht der Elektrode zur Elektrodenreaktion. Für Graphit-Bipolarplatten gibt es verschiedene Walzverfahren.
1. Mehrschichtplattenwalzverfahren:
Der Arbeitsablauf einer Mehrschicht-Durchlaufwalzmaschine: Das Furnier wird von der Furnierwickelstange abgezogen, und der Klebstoff auf beiden Seiten des Bodens wird durch die Bindemittelbeschichtungswalze aufgebracht. Die Wickelwalze und das Furnier werden zu einer dreieinhalbfach dicken Platte verbunden, und der Spalt zwischen den Walzen wird auf eine bestimmte Dicke gewalzt. Anschließend wird es zum Erhitzen und Trocknen in den Ofen gegeben. Durch die Dickenkontrolle wird die Dicke des Furniers angepasst, um die gewünschte Größe zu erreichen, und anschließend zum Rösten an die Röstvorrichtung gesendet. Wenn das Bindemittel karbonisiert ist, wird es schließlich mit einer Druckwalze in Form gepresst.
Durch kontinuierliches Walzen lassen sich flexible Graphitplatten mit einer Dicke von 0,6–2 mm pressen. Dies ist besser als mit einer einlagigen Walzmaschine. Aufgrund der Plattendicke ergeben sich jedoch auch Nachteile beim schichtweisen Abziehen, was die Anwendung erschwert. Der Grund dafür ist, dass beim Pressen Gasüberlauf in der Mitte der Zwischenschicht verbleibt, was eine enge Verbindung zwischen den Schichten verhindert. Eine Verbesserung besteht darin, das Problem der Abgase beim Pressvorgang zu lösen.
Beim Walzen einlagiger Platten ist die Druckplatte zwar glatt, aber nicht zu dick. Ist das Formteil zu dick, sind Gleichmäßigkeit und Dichte schwer zu gewährleisten. Zur Herstellung dicker Platten werden mehrlagige Platten übereinandergelegt und zu mehrlagigen Verbundplatten verpresst. Zwischen jeweils zwei Lagen wird ein Bindemittel hinzugefügt und anschließend gewalzt. Nach dem Formen wird das Bindemittel erhitzt, um es zu karbonisieren und auszuhärten. Das Walzverfahren für mehrlagige Platten wird auf einer kontinuierlichen Mehrlagenwalzmaschine durchgeführt.
2. Verfahren zum kontinuierlichen Walzen einschichtiger Platten:
Die Struktur der Walze besteht aus: (1) Trichter für Schneckengraphit; (2) Vibrationszufuhrvorrichtung; (3) Förderband; (4) vier Druckwalzen; (5) einem Paar Heizgeräte; (6) Walze zur Steuerung der Blechdicke; Walzen zum Prägen oder Mustern; (8) und Rolle; (9) Schneidmesser; (10) Rolle mit dem fertigen Produkt.
Mit diesem Walzverfahren kann flexibler Graphit ohne Bindemittel zu Platten gepresst werden. Der gesamte Vorgang wird auf einer Spezialanlage mit Walzen durchgeführt.
Arbeitsablauf: Hochreiner Graphit gelangt aus dem Trichter in die Zuführvorrichtung und fällt auf das Förderband. Nach dem Walzen mit der Druckwalze entsteht eine Materialschicht mit einer bestimmten Dicke. Die Heizvorrichtung erzeugt Hochtemperaturwärme, um das Restgas in der Materialschicht zu entfernen und den nicht expandierten Graphit ein letztes Mal zu expandieren. Anschließend wird das zunächst geformte inverse Material der Walze zugeführt, die die Dicke regelt, und erneut entsprechend der vorgegebenen Größe gepresst, um eine flache Platte mit gleichmäßiger Dicke und einer bestimmten Dichte zu erhalten. Abschließend wird das fertige Fass nach dem Schneiden mit dem Cutter aufgerollt.
Die obige Beschreibung beschreibt den Rollformprozess einer Graphit-Bipolarplatte. Ich hoffe, Ihnen dabei zu helfen. Zu den kohlenstoffhaltigen Materialien gehören außerdem Graphit, geformte Kohlenstoffmaterialien und expandierter (flexibler) Graphit. Herkömmliche Bipolarplatten bestehen aus dichtem Graphit und werden zu Gasströmungskanälen verarbeitet. Die Graphit-Bipolarplatte weist stabile chemische Eigenschaften und einen geringen Kontaktwiderstand mit MEA auf.
Veröffentlichungszeit: 23. Oktober 2023