Биполярная пластина, также известная как коллекторная пластина, является одним из важных компонентов топливного элемента. Она выполняет следующие функции и обладает следующими свойствами: разделение топлива и окислителя, предотвращение проникновения газа; сбор и проведение тока, высокая проводимость; разработанный и обработанный канал для равномерного распределения газа в реакционный слой электрода для проведения электродной реакции. Существует несколько процессов прокатки графитовых биполярных пластин.
1. Метод прокатки многослойных листов:
Рабочий процесс многослойного непрерывного прокатного стана: шпон вытягивается из намоточного стержня, клей наносится с обеих сторон через валик для нанесения связующего вещества, и намоточный валик вместе со шпоном соединяются, образуя трехслойную пластину. В зазоре между валками шпон прокатывается до определенной толщины. Затем он подается в нагреватель для нагрева и сушки. С помощью регулировки толщины, накатывается шпон, регулируется толщина до достижения заданного размера, после чего он отправляется в обжиговое устройство для обжига. После карбонизации связующего вещества шпон окончательно прессуется в прижимной валик.
При использовании метода непрерывной прокатки можно прессовать гибкие графитовые пластины толщиной 0,6-2 мм, что лучше, чем при однослойной прокатке. Однако из-за толщины пластины возникает недостаток, связанный с послойным снятием покрытия, что создает проблемы в эксплуатации. Причина в том, что во время прессования в межслоевом пространстве задерживается отработанный газ, препятствуя плотному сцеплению слоев. Способ решения проблемы – устранение проблемы отвода отработанного газа в процессе прессования.
При прокатке однослойных листов, несмотря на гладкость прижимной плиты, толщина не должна быть слишком большой. При слишком толстом слое трудно обеспечить его однородность и плотность. Для изготовления толстых листов многослойные плиты накладываются друг на друга и прессуются в многослойные композитные плиты. Между каждыми двумя слоями добавляется связующее вещество, после чего лист прокатывается. После формования его нагревают для карбонизации и затвердевания связующего вещества. Метод прокатки многослойных листов осуществляется на многослойном прокатном стане непрерывного действия.
2. Метод непрерывной прокатки однослойных листов:
Конструкция вальцового станка состоит из: (1) бункера для шероховатого графита; (2) вибрационного подающего устройства; (3) конвейерной ленты; (4) четырех прижимных валков; (5) пары нагревателей; (6) валка для контроля толщины листа; валков для тиснения или нанесения рисунка; (8) и валка; (9) режущего ножа; (10) валка готового изделия.
Этот метод прокатки позволяет прессовать гибкий графит в листы без каких-либо связующих веществ, и весь процесс осуществляется на специальном оборудовании, оснащенном валками.
Технологический процесс: высокочистый графит поступает в подающее устройство из бункера и падает на конвейерную ленту. После прокатки на прижимном ролике образуется слой материала определенной толщины. Нагревательное устройство генерирует высокотемпературный нагрев для удаления остаточного газа из слоя материала и окончательного расширения нерасширенного графита. Затем первоначально сформированный обратный слой материала подается на ролик, контролирующий толщину, и снова прессуется в соответствии с заданными размерами для получения плоской пластины равномерной толщины и определенной плотности. Наконец, после резки режущим инструментом, производится прокатка готового цилиндра.
Выше описан процесс прокатки и формовки графитовых биполярных пластин, надеюсь, это вам поможет. Кроме того, к углеродсодержащим материалам относятся графит, формованные углеродные материалы и вспученный (гибкий) графит. Традиционные биполярные пластины изготавливаются из плотного графита и обрабатываются механическим способом с образованием каналов для газового потока. Графитовая биполярная пластина обладает стабильными химическими свойствами и малым контактным сопротивлением с МЭА.
Дата публикации: 23 октября 2023 г.