Płyta bipolarna, znana również jako płyta kolektora, jest jednym z ważnych elementów ogniwa paliwowego. Ma ona następujące funkcje i właściwości: oddziela paliwo od utleniacza, zapobiegając wnikaniu gazu; zbiera i przewodzi prąd, zapewniając wysoką przewodność; zaprojektowany i wykonany kanał przepływowy umożliwia równomierne rozprowadzanie gazu do warstwy reakcyjnej elektrody, co umożliwia reakcję elektrodową. Istnieje kilka procesów walcowania grafitowych płyt bipolarnych.
1. Metoda walcowania płyt wielowarstwowych:
Proces pracy wielowarstwowej maszyny do ciągłego walcowania: fornir jest wyciągany z wałka nawijającego fornir, a klej po obu stronach podłoża jest przenoszony przez wałek powlekający spoiwo. Wałek nawijający i fornir są łączone, tworząc arkusz o grubości trzech warstw. Przestrzeń między wałkami jest walcowana do określonej grubości. Następnie wałek jest podawany do nagrzewnicy w celu nagrzania i wysuszenia. Poprzez regulację grubości, wałek jest wałkowany, regulowany do uzyskania określonego rozmiaru, a następnie kierowany do urządzenia do prażenia. Po zwęgleniu spoiwa, jest ono ostatecznie formowane za pomocą wałka dociskowego.
Metoda ciągłego walcowania umożliwia prasowanie elastycznych płyt grafitowych o grubości 0,6-2 mm, co jest lepsze niż walcarka jednowarstwowa, ale ze względu na grubość płyty, występują wady warstwowego zdzierania, co utrudnia użytkowanie. Powodem jest to, że nadmiar gazu pozostaje w środku międzywarstwy podczas prasowania, co uniemożliwia ścisłe połączenie między warstwami. Rozwiązaniem tego problemu jest rozwiązanie problemu gazów spalinowych w procesie prasowania.
Walcowanie blach jednowarstwowych, chociaż płyta dociskowa jest gładka, ale niezbyt gruba. Zbyt gruba warstwa utrudnia zapewnienie jednorodności i gęstości. Aby uzyskać grube płyty, płyty wielowarstwowe nakłada się na siebie i prasuje w wielowarstwowe płyty kompozytowe. Pomiędzy każdą z dwóch warstw dodaje się spoiwo, a następnie walcowa. Po uformowaniu, spoiwo jest podgrzewane w celu zwęglenia i utwardzenia. Metoda walcowania blach wielowarstwowych jest przeprowadzana na wielowarstwowej walcarce ciągłej.
2. Metoda ciągłego walcowania płyt jednowarstwowych:
Konstrukcja walca składa się z: (1) leja na grafit ślimakowy; (2) urządzenia podającego wibracje; (3) przenośnika taśmowego; (4) czterech rolek dociskowych; (5) pary grzejników; (6) rolki do kontrolowania grubości arkusza; rolek do wytłaczania lub wzorowania; (8) rolki; (9) noża tnącego; (10) rolki gotowego produktu.
Ta metoda walcowania umożliwia prasowanie elastycznego grafitu w arkusze bez żadnego spoiwa. Cały proces odbywa się na specjalistycznym sprzęcie wyposażonym w walce walcowe.
Proces obróbki: grafit o wysokiej czystości trafia z leja zasypowego do podajnika i opada na taśmę przenośnika. Po walcowaniu przez wałek dociskowy, formowana jest warstwa materiału o określonej grubości. Urządzenie grzewcze generuje wysoką temperaturę, aby usunąć resztki gazu z warstwy materiału i po raz ostatni rozprężyć nierozprężony grafit. Następnie wstępnie uformowany materiał odwrócony jest podawany do wałka, który kontroluje grubość, i jest ponownie dociskany do określonego rozmiaru, aby uzyskać płaską płytę o równomiernej grubości i określonej gęstości. Na koniec, po odcięciu za pomocą noża, gotowy wałek jest zwijany.
Powyższy opis przedstawia proces formowania walcowego bipolarnej płytki grafitowej. Mam nadzieję, że pomogę. Materiały węglowe obejmują również grafit, formowane materiały węglowe oraz grafit ekspandowany (elastyczny). Konwencjonalne bipolarne płytki są wykonane z gęstego grafitu i obrabiane mechanicznie w celu utworzenia kanałów przepływu gazu. Bipolarne płytki grafitowe charakteryzują się stabilnymi właściwościami chemicznymi i niską rezystancją styku z MEA.
Czas publikacji: 23 października 2023 r.