Bipolar Graphitplackass eng Schlësselkomponent, déi an elektrochemeschen Ausrüstung wéi Brennstoffzellen an Elektrolyseuren benotzt gëtt, normalerweis aus héichreinem Graphitmaterial. Et spillt eng wichteg Roll an elektrochemesche Reaktiounen, haaptsächlech benotzt fir Stroum ze leeden, Reaktiounsgaser (wéi Waasserstoff a Sauerstoff) ze verdeelen an d'Reaktiounsberäicher ze trennen. Well seng zwou Säiten d'Anode an d'Kathode vun benachbarten eenzelen Zellen beréieren, wouduerch eng "bipolar" Struktur entsteet (eng Säit ass d'Anode-Flossfeld an déi aner Säit ass d'Kathode-Flossfeld), gëtt et bipolar Plack genannt.
D'Struktur vun enger bipolarer Graphitplack
Bipolar Grafitplacke bestinn normalerweis aus de folgenden Deeler:
1. FlossfeldD'Uewerfläch vun der bipolarer Plack ass mat enger komplexer Stréimungsfeldstruktur entworf, fir de Reaktiounsgas (wéi Waasserstoff, Sauerstoff oder Loft) gläichméisseg ze verdeelen an dat generéiert Waasser ofzeféieren.
2. Leitend SchichtGrafitmaterial selwer huet eng gutt Konduktivitéit a kann de Stroum effizient leeden.
3. DichtungsberäichD'Kante vu bipolare Placke si meeschtens mat Dichtungsstrukturen entworf, fir Gasleckage a Flëssegkeetspenetratioun ze verhënneren.
4. Killkanäl (optional)A verschiddenen Héichleistungsapplikatioune kënnen Ofkillkanäl an de bipolare Placke konzipéiert sinn, fir d'Betribstemperatur vun der Ausrüstung ze reguléieren.
Funktioune vu bipolare Graphitplacken
1. Konduktiv Funktioun:
Als Elektrod vun elektrochemeschen Ausrüstungen ass déi bipolar Plack verantwortlech fir d'Sammlung an d'Leedung vum Stroum, fir eng effizient Ausgab vun elektrescher Energie ze garantéieren.
2. Gasverdeelung:
Duerch den Design vum Flosskanal verdeelt déi bipolar Plack de Reaktiounsgas gläichméisseg op d'Katalysatorschicht, wouduerch d'elektrochemesch Reaktioun gefördert gëtt.
3. Trennung vun de Reaktiounszonen:
An enger Brennstoffzell oder engem Elektrolyseur trennen bipolar Placken d'Anode- an d'Kathodeberäicher, sou datt d'Gase sech vermëschen.
4. Wärmeverdeelung an Drainage:
Bipolar Placken hëllefen d'Betribstemperatur vun der Ausrüstung ze reguléieren an Waasser oder aner Nieweprodukter ofzesetzen, déi duerch d'Reaktioun generéiert ginn.
5. Mechanesch Ënnerstëtzung:
Bipolar Placke bidden eng strukturell Ënnerstëtzung fir d'Membranelektrod a garantéieren d'Stabilitéit an d'Haltbarkeet vun der Ausrüstung.
Firwat Graphit als bipolare Plackematerial wielen?
Materialeigenschaften vu bipolare Graphitplacken
●Héich Konduktivitéit:
De Massewiderstand vu Graphit ass sou niddreg wéi 10-15 μΩ.cm (besser wéi 100-200 μΩ·cm vunMetall bipolare Plack).
●Korrosiounsbeständegkeet:
Bal keng Korrosioun an der sauer Ëmwelt vu Brennstoffzellen (pH 2-3), an d'Liewensdauer kann méi wéi 20.000 Stonnen erreechen.
●Liichtgewiicht:
D'Dicht ass ongeféier 1,8 g/cm3 (7-8 g/cm3 fir eng bipolar Metallplack), wat virdeelhaft ass fir d'Gewiichtsreduktioun a Gefierapplikatiounen.
●Gasbarriär-Eegeschaft:
Déi dicht Struktur vum Graphit kann effektiv d'Waasserstoffpenetratioun verhënneren an huet eng héich Sécherheet.
●Einfach Veraarbechtung:
Grafitmaterial ass einfach ze veraarbechten a kann komplex Flosskanal-Designen a Gréissten no Bedarf personaliséieren.
Wéi gi bipolar Graphitplacke hiergestallt?
De Produktiounsprozess vunbipolare Grafitplackenthält Folgendes:
●Virbereedung vun der Réistoff:
Benotzt natierlecht Grafit oder künstlecht Grafitpulver mat héijer Reinheet (>99,9%).
Füügt Harz (wéi z.B. Phenolharz) als Bindemittel bäi fir d'mechanesch Stäerkt ze verbesseren.
●Kompressiounsformen:
Dat gemëscht Material gëtt an eng Form gesprëtzt a bei héijer Temperatur (200-300 ℃) an héijem Drock (>100 MPa) gepresst.
●Grafitiséierungsbehandlung:
D'Erhëtzung op 2500-3000 ℃ an enger inerter Atmosphär bewierkt, datt net-Kuelestoffelementer verflüchtegen a eng dicht Graphitstruktur bilden.
●Veraarbechtung vu Läifer:
Benotzt CNC-Maschinnen oder Laser fir schlängelnd, parallel oder ageflecht Kanäl (Déift 0,5-1 mm) auszeschneiden.
●Uewerflächenbehandlung:
Imprägnatioun mat Harz- oder Metallbeschichtung (wéi Gold, Titan) reduzéiert d'Kontaktwiderstand an verbessert d'Verschleißbeständegkeet.
Wat sinn d'Uwendungen vu bipolare Graphitplacken?
1. Brennstoffzell:
- Protonenaustauschmembran Brennstoffzell (PEMFC)
- Festoxid-Brennstoffzell (SOFC)
- Direkt Methanol Brennstoffzell (DMFC)
2. Elektrolyséierer:
- Waasserstoffproduktioun duerch Waasserelektrolyse
- Chloralkaliindustrie
3. Energiespeichersystem:
- Flow Batterie
4. Chemesch Industrie:
- Elektrochemesche Reaktor
5. Laborfuerschung:
- Prototypentwécklung an Tester vu Brennstoffzellen an Elektrolyseuren
Resuméieren
Bipolare Grafitplackensinn Kärkomponenten vun elektrochemeschen Ausrüstungen wéi Brennstoffzellen an Elektrolyseuren, a si hunn eng Rei vu Funktiounen, wéi Konduktivitéit, Gasverdeelung an Trennung vu Reaktiounsberäicher. Mat der Entwécklung vun der Technologie vun der propperer Energie ginn bipolar Graphitplacke ëmmer méi an neien Energiefahrzeugen, Energiespeichersystemer, chemescher Waasserstoffproduktioun an anere Beräicher agesat.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 31. Mäerz 2025