Графит биполяр хавтан гэж юу вэ?

Графит хоёр туйлт хавтаннь түлшний эс, электролизер зэрэг электрохимийн тоног төхөөрөмжид ашиглагддаг гол бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд ихэвчлэн өндөр цэвэршилттэй бал чулуун материалаар хийгдсэн байдаг. Энэ нь электрохимийн урвалд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд голчлон гүйдэл дамжуулах, урвалын хий (устөрөгч, хүчилтөрөгч гэх мэт)-ийг хуваарилах, урвалын хэсгүүдийг салгахад ашиглагддаг. Үүний хоёр тал нь зэргэлдээх ганц эсийн анод ба катодтой холбогдож, "хоёр туйлт" бүтэц үүсгэдэг тул (нэг тал нь анодын урсгалын талбар, нөгөө тал нь катодын урсгалын талбар) үүнийг хоёр туйлт хавтан гэж нэрлэдэг.

Графитын хоёр туйлт хавтангийн бүтэц

Графит биполяр хавтан нь ихэвчлэн дараах хэсгүүдээс бүрдэнэ.
1. Урсгалын талбарХоёр туйлт хавтангийн гадаргуу нь урвалын хий (устөрөгч, хүчилтөрөгч эсвэл агаар гэх мэт)-ийг жигд хуваарилах, үүссэн усыг гадагшлуулахын тулд нарийн төвөгтэй урсгалын талбайн бүтэцтэй.

2. Дамжуулагч давхаргаГрафит материал нь өөрөө сайн цахилгаан дамжуулах чадвартай бөгөөд гүйдлийг үр ашигтай дамжуулж чаддаг.

3. Битүүмжлэх хэсэгХоёр туйлт хавтангийн ирмэгийг ихэвчлэн хийн алдагдал болон шингэн нэвтрэхээс урьдчилан сэргийлэх битүүмжлэх бүтэцтэй байдаг.

4. Хөргөлтийн сувгууд (заавал биш)Зарим өндөр хүчин чадалтай хэрэглээнд тоног төхөөрөмжийн ажиллах температурыг зохицуулахын тулд хоёр туйлт хавтангийн дотор хөргөлтийн сувгуудыг зохион бүтээж болно.

Графит биполяр хавтангийн функцууд

1. Дамжуулах функц:

Электрохимийн төхөөрөмжийн электродын хувьд хоёр туйлт хавтан нь цахилгаан энергийн үр ашигтай гаралтыг хангахын тулд гүйдэл цуглуулж, дамжуулах үүрэгтэй.
2. Хийн түгээлт:

Урсгал сувгийн загвараар дамжуулан хоёр туйлт хавтан нь урвалын хийг катализаторын давхаргад жигд тарааж, электрохимийн урвалыг дэмждэг.
3. Урвалын бүсийг ялгах:

Түлшний элемент эсвэл электролизерт хоёр туйлт ялтсууд нь анод ба катодын хэсгүүдийг тусгаарлаж, хий холилдохоос сэргийлдэг.
4. Дулаан ялгаруулалт ба ус зайлуулах систем:

Хоёр туйлт хавтан нь тоног төхөөрөмжийн ажиллагааны температурыг зохицуулахад тусалдаг бөгөөд урвалын үр дүнд үүссэн ус эсвэл бусад дайвар бүтээгдэхүүнийг гадагшлуулдаг.
5. Механик дэмжлэг:

Хоёр туйлт хавтан нь мембран электродын бүтцийн тулгуурыг хангаж, тоног төхөөрөмжийн тогтвортой байдал, бат бөх чанарыг хангадаг.

Яагаад бал чулууг хоёр туйлт хавтангийн материал болгон сонгох ёстой вэ?

Графитын хоёр туйлт хавтангийн материалын шинж чанар
●Өндөр дамжуулах чанар:

Бал чулууны эзлэхүүний эсэргүүцэл нь 10-15μΩ.cm хүртэл бага байдаг (100-200 μΩ·cm-ээс илүү сайн).металл хоёр туйлт хавтан).

●Зэврэлтээс хамгаалах чадвар:

Түлшний эсийн хүчиллэг орчинд (рН 2-3) бараг зэврэлтгүй бөгөөд ашиглалтын хугацаа 20,000 цагаас дээш хүрч болно.

●Хөнгөн:

Нягт нь ойролцоогоор 1.8 г/см3 (металл хоёр туйлт хавтангийн хувьд 7-8 г/см3) бөгөөд энэ нь тээврийн хэрэгслийн хэрэглээнд жинг бууруулахад ашигтай юм.

●Хийн хаалтын шинж чанар:

Бал чулууны нягт бүтэц нь устөрөгчийн нэвтрэлтийг үр дүнтэй зогсоож, өндөр аюулгүй байдлыг хангадаг.

●Хялбар боловсруулалт:

Графит материалыг боловсруулахад хялбар бөгөөд нарийн төвөгтэй урсгалын сувгийн загвар, хэмжээг хэрэгцээнд нийцүүлэн өөрчлөх боломжтой.

Графит биполяр хавтанг хэрхэн үйлдвэрлэдэг вэ?

Үйлдвэрлэлийн үйл явц ньбал чулуун хоёр туйлт хавтандараахь зүйлс багтана:
●Түүхий эд бэлтгэх:

Өндөр цэвэршилттэй (>99.9%) байгалийн бал чулуу эсвэл хиймэл бал чулуу нунтаг ашиглана уу.

Механик бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд давирхай (фенолын давирхай гэх мэт)-ийг холбогч болгон нэмнэ.

●Шахалтын хэв:

Холимог материалыг хэвэнд шахаж, өндөр температур (200-300℃) болон өндөр даралт (>100 МПа) дор дардаг.

●Графитжуулалтын эмчилгээ:

Идэвхгүй агаар мандалд 2500-3000°C хүртэл халаахад нүүрстөрөгчийн бус элементүүд ууршиж, нягт бал чулуун бүтэц үүсгэдэг.

●Гүйгчийн боловсруулалт:

Серпентин, зэрэгцээ эсвэл завсрын сувгуудыг (0.5-1 мм гүн) сийлэхийн тулд CNC машин эсвэл лазер ашиглана уу.

●Гадаргуугийн боловсруулалт:

Давирхай эсвэл металл (алт, титан гэх мэт) бүрхүүлээр шингээх нь холбоо барих эсэргүүцлийг бууруулж, элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг сайжруулдаг.

Графит биполяр хавтангийн хэрэглээ юу вэ?

1. Түлшний элемент:

- Протон солилцооны мембраны түлшний элемент (PEMFC)

- Хатуу исэлдсэн түлшний элемент (SOFC)

- Шууд метанолын түлшний эс (DMFC)

2. Электролизер:

- Усны электролизоор устөрөгч үйлдвэрлэх

- Хлор-шүлтийн үйлдвэрлэл

3. Эрчим хүч хадгалах систем:

- Урсгалын батерей

4. Химийн үйлдвэр:

- Электрохимийн реактор

5. Лабораторийн судалгаа:

- Түлшний элемент болон электролизерийн туршилтын загварыг боловсруулах, турших

Дүгнэж хэлэх

Графит хоёр туйлт хавтантүлшний эс, электролиз зэрэг электрохимийн тоног төхөөрөмжийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд цахилгаан дамжуулах чанар, хийн тархалт, урвалын хэсгийг тусгаарлах зэрэг олон үүрэгтэй. Цэвэр эрчим хүчний технологи хөгжихийн хэрээр бал чулуун хоёр туйлт хавтанг шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгсэл, эрчим хүч хадгалах систем, химийн устөрөгчийн үйлдвэрлэл болон бусад салбарт улам бүр ашиглаж байна.