Bipolarna plošča je osrednja komponenta reaktorja, ki močno vpliva na njegovo delovanje in stroške. Trenutno se bipolarna plošča glede na material deli predvsem na grafitno ploščo, kompozitno ploščo in kovinsko ploščo.
Bipolarna plošča je eden osrednjih delov PEMFC-ja, njena glavna vloga je prenos plina skozi polje površinskega toka, zbiranje in prevajanje toka, toplote in vode, ki nastanejo med reakcijo. Odvisno od vrste materiala je teža sklada PEMFC-jev približno 60 % do 80 %, stroški pa približno 30 %. Glede na funkcionalne zahteve bipolarne plošče in ob upoštevanju kislega elektrokemijskega reakcijskega okolja PEMFC mora bipolarna plošča izpolnjevati visoke zahteve glede električne prevodnosti, zrakotesnosti, mehanskih lastnosti, odpornosti proti koroziji itd.
Dvojna plošča se glede na materiale v glavnem deli na tri kategorije: grafitna plošča, kompozitna plošča, kovinska plošča. Grafitna dvojna plošča je trenutno najpogosteje uporabljena domača dvojna plošča PEMFC, ima električno prevodnost, toplotno prevodnost, dobro stabilnost in odpornost proti koroziji ter druge lastnosti, vendar ima relativno slabe mehanske lastnosti, je krhka in težave z obdelavo vodijo do visokih stroškov, s katerimi se sooča veliko proizvajalcev.
Grafitbipolarna ploščauvod：
Bipolarne plošče iz grafita imajo dobro električno prevodnost, toplotno prevodnost in odpornost proti koroziji ter so najpogosteje uporabljene bipolarne plošče v PEMFCS. Vendar pa so tudi njihove slabosti bolj očitne: temperatura grafitizacije grafitne plošče je običajno višja od 2500 ℃, kar je treba izvesti po strogem postopku segrevanja in čas je dolg; postopek obdelave je počasen, cikel dolg in natančnost stroja visoka, kar ima za posledico visoke stroške grafitne plošče; grafit je krhek, zato je treba s končano ploščo ravnati previdno, montaža pa je težavna; grafit je porozen, zato morajo biti plošče debele nekaj milimetrov, da se plini lahko ločijo, kar ima za posledico manjšo gostoto samega materiala, vendar težji končni izdelek.
Priprava grafitabipolarna plošča：
Toner ali grafitni prah se zmeša z grafitizirano smolo, stisne in grafitizira pri visoki temperaturi (običajno pri 2200–2800 °C) v redukcijski atmosferi ali pod vakuumom. Nato se grafitna plošča impregnira, da se zatesni luknja, nato pa se s pomočjo numeričnega krmilnega stroja na njeni površini obdela potreben prehod za plin. VISOKOTEMPERATURNA GRAFITIZACIJA IN STROJNA OBDELAVA PLINSKIH KANALOV STA GLAVNA RAZLOGA ZA VISOKE STROŠKE BIPOLARNIH PLOŠČ, PRIČEM PA STROJNA OBDELAVA PREDSTAVLJA SKORAJ 60 % SKUPNIH STROŠKOV GORIVNIH CELIC.
Bipolarna ploščaje ena najpomembnejših komponent v skladu gorivnih celic. Njene glavne funkcije so naslednje:
1. Priključek za eno baterijo
2. Dovod goriva (H2) in zraka (O2)
3. Zbiranje in prevajanje toka
4. Podporni sklad in MEA
5. Za odvajanje toplote, ki nastane med reakcijo
6. Odcedite vodo, ki nastane med reakcijo.
Čas objave: 29. julij 2022