La placa bipolar, también conocida como placa colectora, es uno de los componentes importantes de la pila de combustible. Tiene las siguientes funciones y propiedades: separa el combustible del oxidante, impidiendo la penetración de gases; capta y conduce la corriente, con alta conductividad; y el canal de flujo, diseñado y procesado, permite distribuir uniformemente el gas a la capa de reacción del electrodo para su reacción. Existen varios procesos de laminación para las placas bipolares de grafito.
1. Método de laminado de placas multicapa:
Proceso de trabajo de la máquina laminadora continua multicapa: la chapa se extrae de la barra de enrollado, y el adhesivo de ambas caras de la lámina pasa por el rodillo de recubrimiento de aglutinante. El rodillo de enrollado y la chapa se combinan para formar una placa de tres capas, y el espacio entre los rodillos se lamina hasta alcanzar un espesor determinado. Posteriormente, se introduce en el calentador para su calentamiento y secado. Mediante el control de espesor, se lamina, se ajusta el espesor hasta alcanzar el tamaño especificado y se envía al dispositivo de tostado. Una vez carbonizado el aglutinante, se prensa con un rodillo de presión.
Mediante el método de laminado continuo, se pueden prensar placas de grafito flexible de 0,6 a 2 mm de espesor, lo cual es mejor que con una máquina laminadora de una sola capa. Sin embargo, debido al grosor de la placa, también presenta inconvenientes en el decapado de capas, lo que dificulta su uso. Esto se debe a que el gas rebosa en el centro de la capa intermedia durante el prensado, lo que impide una unión estrecha entre las capas. La solución es solucionar el problema de los gases de escape durante el proceso de prensado.
Laminado de placas monocapa: aunque la placa de presión es lisa, no es demasiado gruesa. Si el molde es demasiado grueso, es difícil garantizar su uniformidad y densidad. Para fabricar placas gruesas, se superponen tableros multicapa y se prensan para formar tableros compuestos multicapa. Se añade un aglutinante entre cada dos capas y se lamina. Tras el conformado, se calienta para carbonizar y endurecer el aglutinante. El método de laminado de placas multicapa se realiza en una laminadora continua multicapa.
2. Método de laminado continuo de placa de una sola capa:
La estructura del rodillo consta de: (1) tolva para grafito sin fin; (2) Dispositivo de alimentación por vibración; (3) Cinta transportadora; (4) Cuatro rodillos de presión; (5) Un par de calentadores; (6) Rodillo para controlar el espesor de la lámina; Rodillos para estampar o estampar; (8) y rodillo; (9) Cuchilla de corte; (10) Rollo de producto terminado.
Este método de laminación puede prensar grafito flexible en láminas sin ningún aglutinante, y todo el proceso se lleva a cabo en un equipo especial equipado con rodillos.
Proceso de trabajo: El grafito de alta pureza ingresa al dispositivo de alimentación desde la tolva y cae sobre la cinta transportadora. Tras el laminado en el rodillo de presión, se forma una capa de material de cierto espesor. El dispositivo de calentamiento genera calor a alta temperatura para eliminar el gas residual de la capa de material y expandir el grafito no expandido por última vez. A continuación, el material inverso formado inicialmente se introduce en el rodillo que controla el espesor y se prensa de nuevo según el tamaño especificado para obtener una placa plana de espesor uniforme y densidad determinada. Finalmente, tras el corte con la cortadora, se enrolla el barril terminado.
Lo anterior muestra el proceso de moldeo por laminación de una placa bipolar de grafito; espero que le sea útil. Además, los materiales carbonosos incluyen grafito, materiales de carbono moldeados y grafito expandido (flexible). Las placas bipolares convencionales están hechas de grafito denso y mecanizadas en canales de flujo de gas. La placa bipolar de grafito presenta propiedades químicas estables y baja resistencia de contacto con MEA.
Hora de publicación: 23 de octubre de 2023