Bipolar plate er kjernekomponenten i reaktoren, som har stor innvirkning på reaktorens ytelse og kostnader. For tiden er bipolar plate hovedsakelig delt inn i grafittplate, komposittplate og metallplate i henhold til materialet.
Bipolar plate er en av kjernedelene i PEMFC. Hovedrollen er å transportere gass gjennom overflatestrømningsfeltet, samle og lede strøm, varme og vann som genereres av reaksjonen. Avhengig av materialtypen er vekten av PEMFC-stakken omtrent 60 % til 80 % og kostnaden er omtrent 30 %. I henhold til de funksjonelle kravene til den bipolare platen, og gitt det sure elektrokjemiske reaksjonsmiljøet til PEMFC, må den bipolare platen ha høye krav til elektrisk ledningsevne, lufttetthet, mekaniske egenskaper, korrosjonsbestandighet, etc.
Dobbeltplaten er hovedsakelig delt inn i tre materialkategorier: grafittplate, komposittplate, metallplate og grafittdobbelplate. Den mest brukte dobbelplaten i dag er PEMFC-dobbelplaten innenlands. Den har god elektrisk ledningsevne, varmeledningsevne, god stabilitet og korrosjonsbestandighet, men dårlige mekaniske egenskaper, sprøhet og maskineringsvansker fører til høye kostnader, noe som plager mange produsenter.
Grafittbipolar plateintroduksjon:
Bipolare plater laget av grafitt har god elektrisk ledningsevne, varmeledningsevne og korrosjonsbestandighet, og er de mest brukte bipolare platene i PEMFCS. Ulempene er imidlertid også mer åpenbare: grafittiseringstemperaturen til grafittplaten er vanligvis høyere enn 2500 ℃, noe som må utføres i henhold til strenge oppvarmingsprosedyrer, og tiden er lang; Maskineringsprosessen er langsom, syklusen er lang, og maskinens presisjon er høy, noe som resulterer i høye kostnader for grafittplaten; Grafitt er skjør, den ferdige platen må håndteres forsiktig, montering er vanskelig; Grafitt er porøs, så platene må være noen få millimeter tykke for å la gassene separere, noe som resulterer i en lavere tetthet av selve materialet, men et tyngre ferdig produkt.
Fremstilling av grafittbipolar plate：
Toner- eller grafittpulveret blandes med grafittisert harpiks, presses og grafittiseres ved høy temperatur (vanligvis ved 2200–2800 °C) i reduserende atmosfære eller under vakuumforhold. Deretter impregneres grafittplaten for å forsegle hullet, og deretter brukes den numeriske kontrollmaskinen til å behandle den nødvendige gasspassasjen på overflaten. HØY TEMPERATURGRAFITISERING OG MASKINERING AV GASSKANALER ER HOVEDÅRSAKENE TIL DE HØYE KOSTNADENE FOR BIPOLARE PLATER, MED MASKINERING SOM STÅR FOR nesten 60 % AV DE TOTALE KOSTNADENE FOR BRENNSTOFFER.
Bipolar plateer en av de viktigste komponentene i brenselcelle-stakken. Hovedfunksjonene er som følger:
1. Tilkobling for enkeltbatteri
2. Lever drivstoff (H2) og luft (02)
3. Strøminnsamling og -ledning
4. Støttestabel og MEA
5. For å fjerne varmen som genereres av reaksjonen
6. Hell av vannet som produseres i reaksjonen.
Publisert: 29. juli 2022