बायपोलर प्लेट हा रिॲक्टरचा मुख्य घटक आहे, ज्याचा रिॲक्टरच्या कार्यक्षमतेवर आणि खर्चावर मोठा परिणाम होतो. सध्या, बायपोलर प्लेटचे मुख्यत्वे वापरलेल्या सामग्रीनुसार ग्रॅफाइट प्लेट, कंपोझिट प्लेट आणि मेटल प्लेट असे वर्गीकरण केले जाते.
बायपोलर प्लेट हा PEMFC च्या मुख्य भागांपैकी एक आहे, पृष्ठभागावरील प्रवाह क्षेत्रातून वायू वाहून नेणे, तसेच अभिक्रियेमुळे निर्माण होणारा विद्युत प्रवाह, उष्णता आणि पाणी गोळा करून त्याचे वहन करणे ही त्याची मुख्य भूमिका आहे. सामग्रीच्या प्रकारानुसार, PEMFC स्टॅकचे वजन सुमारे ६०% ते ८०% आणि खर्च सुमारे ३०% असतो. बायपोलर प्लेटच्या कार्यात्मक आवश्यकतांनुसार आणि PEMFC च्या आम्लधर्मी इलेक्ट्रोकेमिकल अभिक्रियेच्या वातावरणाचा विचार करता, बायपोलर प्लेटमध्ये विद्युत चालकता, हवा-रोधकता, यांत्रिक गुणधर्म, गंज-प्रतिरोधकता इत्यादींसाठी उच्च आवश्यकता असणे गरजेचे असते.
दुहेरी प्लेटचे, वापरल्या जाणाऱ्या सामग्रीनुसार, प्रामुख्याने तीन प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाते: ग्रॅफाइट प्लेट, संमिश्र प्लेट आणि धातूची प्लेट. सध्या देशांतर्गत PEMFC साठी ग्रॅफाइट दुहेरी प्लेट सर्वात जास्त वापरली जाते. तिची विद्युत वाहकता, औष्णिक वाहकता, चांगली स्थिरता, गंज-प्रतिरोधकता आणि इतर वैशिष्ट्ये आहेत, परंतु तिचे यांत्रिक गुणधर्म तुलनेने कमकुवत आहेत. ती ठिसूळ असून, तिच्यावरील प्रक्रिया (मशीनिंग) अवघड आहे, ज्यामुळे अनेक उत्पादकांना जास्त खर्चाच्या समस्यांना सामोरे जावे लागते.
ग्राफाइटबायपोलर प्लेटप्रस्तावना:
ग्राफाईटपासून बनवलेल्या बायपोलर प्लेट्समध्ये चांगली विद्युत वाहकता, औष्णिक वाहकता आणि गंजरोधकता असते, आणि PEMFCS मध्ये या सर्वात सामान्यपणे वापरल्या जाणाऱ्या बायपोलर प्लेट्स आहेत. तथापि, त्याचे तोटे देखील अधिक स्पष्ट आहेत: ग्राफाईट प्लेटचे ग्राफिटायझेशन तापमान सहसा २५००℃ पेक्षा जास्त असते, जे कठोर तापविण्याच्या प्रक्रियेनुसार करावे लागते आणि त्याला जास्त वेळ लागतो; मशीनिंग प्रक्रिया मंद असते, चक्र लांब असते आणि मशीनची अचूकता जास्त असते, ज्यामुळे ग्राफाईट प्लेटची किंमत जास्त होते; ग्राफाईट नाजूक असते, तयार प्लेट काळजीपूर्वक हाताळावी लागते आणि तिची जोडणी करणे कठीण असते; ग्राफाईट सच्छिद्र असते, त्यामुळे वायू वेगळे होण्यासाठी प्लेट्स काही मिलिमीटर जाड ठेवाव्या लागतात, परिणामी पदार्थाची घनता कमी होते, परंतु तयार उत्पादन जड होते.
ग्राफाइटची तयारीबायपोलर प्लेट:
टोनर किंवा ग्रॅफाइट पावडर ग्रॅफायटाइज्ड रेझिनमध्ये मिसळली जाते, दाब देऊन आकार दिला जातो आणि रिड्यूसिंग वातावरणात किंवा व्हॅक्यूम परिस्थितीत उच्च तापमानावर (साधारणपणे २२००~२८००°C) ग्रॅफायटाइज केली जाते. त्यानंतर, छिद्र बंद करण्यासाठी ग्रॅफाइट प्लेट इम्प्रिग्नेट केली जाते आणि मग त्याच्या पृष्ठभागावर आवश्यक गॅस मार्ग तयार करण्यासाठी न्यूमेरिकल कंट्रोल मशीनचा वापर केला जातो. गॅस चॅनेलचे उच्च तापमानातील ग्रॅफायटायझेशन आणि मशीनिंग ही बायपोलर प्लेट्सच्या उच्च किमतीची मुख्य कारणे आहेत, ज्यात एकूण फ्युएल सेल खर्चापैकी जवळपास ६०% खर्च मशीनिंगवर होतो.
बायपोलर प्लेटफ्युएल सेल स्टॅकमधील सर्वात महत्त्वाच्या घटकांपैकी एक आहे. त्याची मुख्य कार्ये खालीलप्रमाणे आहेत:
१、एकल बॅटरी कनेक्शन
२、इंधन (H2) आणि हवा (O2) पोहोचवा
३、प्रवाहाचे संकलन आणि वहन
४、स्टॅक आणि एमईएला समर्थन
५. अभिक्रियेमुळे निर्माण झालेली उष्णता काढून टाकणे
६. अभिक्रियेत तयार झालेले पाणी काढून टाका.
पोस्ट करण्याची वेळ: २९ जुलै २०२२