Түлшний эсийн гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хоёр туйлт хавтан нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр нь зөвхөн цахилгаан гүйдэл дамжуулаад зогсохгүй эсийн бие даасан нэгжийг салгаж, хий тарааж, дулааныг тараахад үйлчилдэг. Түлшний эсийн технологийн тасралтгүй хөгжлөөр хоёр туйлт хавтангийн материалын төрөл зүйл олон янз болсон бөгөөд тэдгээрийг электролизер, урсгалын батерей зэрэг хэрэглээнд ашиглаж болно. Нийтлэг хоёр туйлт хавтангийн материалуудад металл, бал чулуу, нийлмэл бал чулуу багтдаг бөгөөд тус бүр өөрийн гэсэн давуу болон сул талуудтай бөгөөд өөр өөр хэрэглээний нөхцөлд тохиромжтой.
1. Металл хоёр туйлт хавтан
Металл хоёр туйлт хавтан нь түлшний элементэд хамгийн эртний хэрэглэгддэг материалуудын нэг юм. Нийтлэг металл материалд зэвэрдэггүй ган, титаны хайлш, хөнгөн цагаан хайлш орно. Эдгээр металлууд нь маш сайн механик бат бөх, цахилгаан дамжуулах чадвартай тул түлшний элементийн эрт үеийн хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг.
Давуу талууд
- Өндөр цахилгаан дамжуулах чанар: Металл материалууд нь маш сайн цахилгаан дамжуулах чадварыг харуулдаг бөгөөд энэ нь түлшний эсийн нийт үр ашгийг сайжруулахад тусалдаг.
- Хүчтэй механик бат бэх: Металл хоёр туйлт хавтан нь өндөр механик бат бэхтэй тул илүү их даралт болон гадны нөлөөллийг тэсвэрлэх боломжийг олгодог тул том хэмжээний хэрэглээнд тохиромжтой.
- Боловсруулах чадвар сайтай: Металл материалыг тамгалах, лазер зүсэх болон бусад үйлдвэрлэлийн процессоор хялбархан хэлбэржүүлж, өртөг багатай, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлдэг.
Сул талууд
- Зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал муу: Металлууд нь электрохимийн урвалд, ялангуяа устөрөгч болон хүчилтөрөгчийн орчинд удаан хугацаагаар өртөх үед зэврэлтэнд өртөмтгий байдаг. Энэ нь гадаргуугийн исэлдэлт, задралд хүргэж, ашиглалтын хугацааг нь бууруулдаг.
- Өндөр өртөг: Зэвэрдэггүй ган, титаны хайлш зэрэг өндөр хүчин чадалтай металлууд үнэтэй байдаг. Үүнээс гадна, зэврэлтээс хамгаалах гадаргуугийн боловсруулалт хийх хэрэгцээ нь үйлдвэрлэлийн зардлыг улам нэмэгдүүлдэг.
- Илүү их жин: Бусад материалтай харьцуулахад металл хоёр туйлт хавтан нь илүү хүнд байдаг бөгөөд энэ нь жинд мэдрэмтгий хэрэглээнд (жишээлбэл, автомашин) хязгаарлалт болдог.
Хэрэглээ
Металл хоёр туйлт хавтангуудыг ихэвчлэн өндөр бат бэх, өндөр хүчин чадал шаарддаг түлшний эсийн системд ашигладаг. Жишээлбэл, том хэмжээний түлшний эсийн цахилгаан үйлдвэрлэх систем эсвэл өндөр хүчин чадалтай үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжид металл хоёр туйлт хавтангууд нь маш сайн бат бөх, удаан эдэлгээтэй тул өргөн хэрэглэгддэг.
2. Графитын хоёр туйлт хавтан
Графит хоёр туйлт хавтаннь түлшний элементэд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг материалуудын нэг юм. Графит нь өөрөө маш сайн цахилгаан дамжуулах чанар, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал, өндөр температурын тогтвортой байдлыг харуулдаг. Графит боловсруулах технологийн дэвшлийн ачаар графит хоёр туйлт хавтан нь түлшний элементийн хэрэглээнд аажмаар давамгайлах болсон.
Давуу талууд
- Зэврэлтээс маш сайн тэсвэртэй: Графит нь устөрөгч, хүчилтөрөгч болон хүчиллэг орчинд онцгой тэсвэртэй тул графит хоёр туйлт хавтангууд нь удаан хугацаанд ашиглахад тогтвортой ажиллагааг хадгалах боломжийг олгодог.
- Бага жин: Бал чулуун нягтрал багатай тул бал чулуун хоёр туйлт хавтан нь хөнгөн тул түлшний элементтэй цахилгаан тээврийн хэрэгсэл (FCEV) зэрэг жинд мэдрэмтгий хэрэглээнд тохиромжтой.
- Өндөр цахилгаан дамжуулах чанар: Графитын цахилгаан дамжуулах чанар нь батерейны нийт үр ашгийг сайжруулахад хувь нэмэр оруулдаг.
Сул талууд
- Хэврэг чанар: Графит нь харьцангуй эмзэг бөгөөд бат бөх чанаргүй тул өндөр даралт эсвэл хүчтэй чичиргээний үед хагарах хандлагатай байдаг.
- Цогц боловсруулалт: Графитыг боловсруулах боломжтой боловч графит хоёр туйлт хавтан үйлдвэрлэхэд өндөр нарийвчлалтай үйлдвэрлэл шаардлагатай бөгөөд үүнийг хянах нь хэцүү байдаг. Нэмж дурдахад, үйлдвэрлэлийн явцад тослох материал ашиглах нь зардлыг нэмэгдүүлдэг.
- Чийг шингээлт: Графит нь гигроскопик бөгөөд чийг хуримтлагдах нь ялангуяа чийглэг орчинд түүний дамжуулах чанар болон зэврэлтээс хамгаалах чадварт сөргөөр нөлөөлдөг.
Аппликейшнүүд
Графит биполяр хавтангуудыг жижиг, дунд хэмжээний түлшний элементийн системд, ялангуяа түлшний элементийн цахилгаан тээврийн хэрэгсэл (FCEV) зэрэг тээврийн хэрэгсэлд түгээмэл ашигладаг. Хөнгөн шинж чанар, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь эдгээр нөхцөлд маш тохиромжтой болгодог.
3. Нийлмэл графит биполяр хавтан
Нийлмэл бал чулуун хоёр туйлт хавтан нь бал чулууг бусад материалтай (давирхай, нүүрстөрөгчийн утас гэх мэт) нэгтгэснээр үүссэн шинэ төрлийн нийлмэл материал юм. Нийлмэл бал чулууны давуу тал нь бусад материалыг нэмж оруулснаар түүний хэврэг байдал болон боловсруулалтын бэрхшээлийг нөхөхийн зэрэгцээ бал чулууны ашиг тусыг хадгалах чадвартайд оршино.
Давуу талууд
- Механик бат бөх чанарыг сайжруулах: Бусад материалыг нэгтгэснээр нийлмэл бал чулуу нь түүхий эдийн механик бат бөх чанарыг сайжруулж, бал чулууны хэврэг чанарыг бууруулж, хугарлын эрсдлийг бууруулдаг.
- Зэврэлтээс маш сайн тэсвэртэй: Нийлмэл бал чулуу нь бал чулууны зэврэлтээс хамгаалах чадварыг хадгалдаг тул хүчиллэг орчинд удаан хугацаанд өртөхөд тохиромжтой.
- Бага жин ба өртөг: Хөнгөн жинтэй, хяналттай үйлдвэрлэлийн зардалтай тул нийлмэл бал чулуу нь металл материалаас илүү үр ашигтай байдаг.
Сул талууд
- Цогц боловсруулалт: Гүйцэтгэлийн давуу талуудтай хэдий ч нийлмэл бал чулуу үйлдвэрлэхэд дэвшилтэт технологи шаардлагатай бөгөөд материалын жигд байдлыг хангах нь хүндрэлтэй хэвээр байгаа бөгөөд энэ нь хоёр туйлт хавтангийн тогтвортой байдалд нөлөөлж болзошгүй юм.
- Цахилгаан дамжуулах чадвар бага зэрэг буурсан: Бусад материал нэмэх нь нийт цахилгаан дамжуулах чадварыг бага зэрэг бууруулж, цэвэр бал чулуутай харьцуулахад түлшний эсийн үр ашигт нөлөөлж болзошгүй.
Аппликейшнүүд
Нийлмэл бал чулуун хоёр туйлт хавтангууд нь өндөр механик бат бөх, урт хугацааны ашиглалтын хугацаа шаарддаг түлшний эсийн системд, ялангуяа тээвэрлэлт, зөөврийн цахилгаан үүсгүүр, нөөц цахилгаан системд өргөн хэрэглэгддэг. Технологийн тасралтгүй дэвшлийн ачаар тэдгээрийн хэрэглээний хэтийн төлөв хурдацтай өргөжиж байна.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 9-р сарын 25