De bipolaire plaat, ook wel collectorplaat genoemd, is een van de belangrijkste onderdelen van de brandstofcel. Deze heeft de volgende functies en eigenschappen: het scheiden van brandstof en oxidator, waardoor gasindringing wordt voorkomen; het opvangen en geleiden van stroom, met een hoge geleidbaarheid; en het ontwerp en de bewerking van de stroomkanalen zorgen voor een gelijkmatige verdeling van het gas naar de reactielaag van de elektrode voor de elektrodereactie. Er bestaan verschillende walsprocessen voor grafietbipolaire platen.
1. Meerlaagse plaatwalsmethode:
Het werkproces van een meerlaagse continuwalsmachine: het fineer wordt van de fineerwikkelstang getrokken, de lijm aan beide zijden van de fineerlaag wordt door de bindmiddelcoatingrol aangebracht, de wikkelrol en het fineer worden samengevoegd tot een drielaagse plaat, en de ruimte tussen de rollen wordt tot een bepaalde dikte gewalst. Vervolgens wordt de plaat naar de oven gevoerd om te verwarmen en te drogen. Door middel van dikteregeling wordt de dikte aangepast tot de gewenste afmeting, waarna de plaat naar de roostinstallatie wordt gestuurd om te worden gecarboniseerd. Wanneer het bindmiddel is gecarboniseerd, wordt de plaat uiteindelijk met een drukrol in de gewenste vorm geperst.
Met de continue walsmethode kunnen flexibele grafietplaten met een dikte van 0,6-2 mm worden geperst. Dit is beter dan een enkellaags walsmachine, maar de dikte van de plaat brengt ook het nadeel met zich mee van het loslaten van de lagen, wat problemen in het gebruik kan veroorzaken. De reden hiervoor is dat er tijdens het persen gas in de tussenlaag achterblijft, wat een goede hechting tussen de lagen verhindert. Een manier om dit te verbeteren is door het probleem van de gasafvoer tijdens het persproces op te lossen.
Bij het walsen van enkellaags platen is de drukplaat weliswaar glad, maar niet te dik. Wanneer de plaat te dik is, is het moeilijk om de uniformiteit en dichtheid te garanderen. Om dikke platen te maken, worden meerlaagse platen op elkaar gestapeld en geperst tot meerlaagse composietplaten. Tussen elke twee lagen wordt een bindmiddel aangebracht en vervolgens gewalst. Na het vormen wordt het bindmiddel verhit om te carboniseren en uit te harden. De meerlaagse plaatwalsmethode wordt uitgevoerd op een meerlaagse continuwalsmachine.
2. Continuwalsmethode voor enkellaags platen:
De structuur van de wals bestaat uit: (1) trechter voor wormgrafiet; (2) triltoevoerinrichting; (3) transportband; (4) vier drukrollen; (5) een paar verwarmingselementen; (6) rol voor het regelen van de plaatdikte; (7) rollen voor reliëf of patroonvorming; (8) en rol; (9) snijmes; (10) rol voor het eindproduct.
Met deze walsmethode kan flexibel grafiet zonder bindmiddel tot platen worden geperst, en het hele proces wordt uitgevoerd op speciale apparatuur die is uitgerust met walsen.
Werkproces: Hoogzuiver grafiet komt via de trechter in de toevoerinrichting terecht en valt op de transportband. Na het walsen met een persrol wordt een materiaallaag met een bepaalde dikte gevormd. De verwarmingsinrichting genereert hoge temperaturen om restgas in de materiaallaag te verwijderen en het niet-geëxpandeerde grafiet nog een laatste keer te laten uitzetten. Vervolgens wordt het gevormde materiaal naar een wals geleid die de dikte regelt en opnieuw geperst tot de gewenste dikte, waardoor een vlakke plaat met een uniforme dikte en een bepaalde dichtheid wordt verkregen. Ten slotte wordt de afgewerkte cilinder na het snijden met een snijmachine opgerold.
Bovenstaande afbeelding toont het walsvormproces van een grafiet bipolaire plaat. Ik hoop dat dit u helpt. Koolstofhoudende materialen omvatten grafiet, gevormde koolstofmaterialen en geëxpandeerd (flexibel) grafiet. Conventionele bipolaire platen worden gemaakt van dicht grafiet en bewerkt tot gasstroomkanalen. De grafiet bipolaire plaat heeft stabiele chemische eigenschappen en een lage contactweerstand met de MEA (Membrane Electrode Assembly).
Geplaatst op: 23 oktober 2023