흑연 바이폴라 플레이트란 무엇인가요?

흑연 양극판양극판은 연료전지 및 전해조와 같은 전기화학 장비에 사용되는 핵심 부품으로, 일반적으로 고순도 흑연 재질로 만들어집니다. 양극판은 전기화학 반응에서 중요한 역할을 하며, 주로 전류를 전도하고, 반응 가스(수소 및 산소 등)를 분배하고, 반응 영역을 분리하는 데 사용됩니다. 양극판의 양면이 인접한 단일 셀의 양극과 음극에 접촉하여 "양극" 구조(한쪽은 양극 유동장, 다른 쪽은 음극 유동장)를 형성하기 때문에 양극판이라고 불립니다.

흑연 양극판의 구조

흑연 바이폴라 플레이트는 일반적으로 다음과 같은 부품으로 구성됩니다.
1. 유동장양극판 표면은 반응 가스(수소, 산소 또는 공기 등)를 고르게 분산시키고 생성된 물을 배출하기 위해 복잡한 유동장 구조로 설계되었습니다.

2. 전도성 층흑연 소재 자체는 전도성이 뛰어나 전류를 효율적으로 전달할 수 있습니다.

3. 밀봉 영역바이폴라 플레이트의 가장자리는 일반적으로 가스 누출 및 액체 침투를 방지하기 위해 밀봉 구조로 설계됩니다.

4. 냉각 채널 (선택 사항)일부 고성능 응용 분야에서는 장비의 작동 온도를 조절하기 위해 양극판 내부에 냉각 채널이 설계될 수 있습니다.

흑연 바이폴라 플레이트의 기능

1. 전도 기능:

전기화학 장비의 전극인 양극판은 전류를 모으고 전도하여 전기 에너지의 효율적인 출력을 보장하는 역할을 합니다.
2. 가스 배분:

유로 설계 덕분에 양극판은 반응 가스를 촉매층에 고르게 분산시켜 전기화학 반응을 촉진합니다.
3. 반응 영역 분리:

연료 전지 또는 전해조에서 양극판은 양극과 음극 영역을 분리하여 기체가 섞이는 것을 방지합니다.
4. 열 방출 및 배수:

양극판은 장비의 작동 온도를 조절하고 반응으로 생성된 물이나 기타 부산물을 배출하는 데 도움을 줍니다.
5. 기계적 지지:

양극판은 막 전극에 구조적 지지대를 제공하여 장비의 안정성과 내구성을 보장합니다.

양극판 소재로 흑연을 선택하는 이유는 무엇일까요?

흑연 바이폴라 플레이트의 재료 특성
●높은 전도성:

흑연의 전체 저항률은 10-15μΩ·cm 정도로 매우 낮습니다(100-200μΩ·cm보다 우수함).금속 양극판).

●내식성:

연료 전지의 산성 환경(pH 2-3)에서는 부식이 거의 발생하지 않으며, 수명은 20,000시간 이상에 달할 수 있습니다.

●경량:

밀도는 약 1.8g/cm³(금속 바이폴라 플레이트의 경우 7~8g/cm³)으로, 차량 적용 시 무게 감소에 유리합니다.

●가스 차단 특성:

흑연의 조밀한 구조는 수소 침투를 효과적으로 방지하여 안전성이 높습니다.

●간편한 처리:

흑연 소재는 가공이 용이하며 필요에 따라 복잡한 유로 설계와 크기를 맞춤 제작할 수 있습니다.

흑연 바이폴라 플레이트는 어떻게 제조되나요?

생산 과정흑연 양극판다음 사항이 포함됩니다:
●원료 준비:

순도 99.9% 이상의 고순도 천연 흑연 또는 인공 흑연 분말을 사용하십시오.

기계적 강도를 향상시키기 위해 페놀 수지와 같은 결합제를 첨가하십시오.

●압축 성형:

혼합 재료를 금형에 주입하고 고온(200~300℃) 및 고압(>100MPa) 하에서 압착합니다.

●흑연화 처리:

불활성 분위기에서 2500~3000℃로 가열하면 비탄소 원소가 휘발되어 밀도가 높은 흑연 구조가 형성됩니다.

●러너 처리 중:

CNC 기계나 레이저를 사용하여 구불구불하거나 평행하거나 엇갈린 형태의 홈(깊이 0.5~1mm)을 파냅니다.

●표면 처리:

수지 또는 금속(금, 티타늄 등) 코팅으로 함침시키면 접촉 저항이 감소하고 내마모성이 향상됩니다.

흑연 바이폴라 플레이트의 응용 분야는 무엇입니까?

1. 연료 전지:

- 양성자 교환막 연료 전지(PEMFC)

- 고체산화물 연료전지(SOFC)

- 직접 메탄올 연료 전지(DMFC)

2. 전해조:

- 물 전기분해를 이용한 수소 생산

- 염소알칼리 산업

3. 에너지 저장 시스템:

- 흐름 전지

4. 화학 산업:

- 전기화학 반응기

5. 실험실 연구:

- 연료 전지 및 전해조의 시제품 ​​개발 및 테스트

요약하다

흑연 양극판흑연 양극판은 연료 전지 및 전해조와 같은 전기화학 장비의 핵심 구성 요소이며, 전도성, 가스 분배, 반응 영역 분리 등 다양한 기능을 수행합니다. 청정 에너지 기술의 발전과 함께 흑연 양극판은 신에너지 자동차, 에너지 저장 시스템, 화학 수소 생산 등 다양한 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다.