กระบวนการรีดแผ่นขั้วคู่กราไฟต์

แผ่นขั้วคู่ หรือที่เรียกว่าแผ่นตัวนำ เป็นหนึ่งในส่วนประกอบสำคัญของเซลล์เชื้อเพลิง มีหน้าที่และคุณสมบัติดังต่อไปนี้: แยกเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์ ป้องกันการแทรกซึมของก๊าซ; รวบรวมและนำกระแสไฟฟ้า มีค่าการนำไฟฟ้าสูง; ช่องทางการไหลที่ออกแบบและผลิตขึ้นสามารถกระจายก๊าซไปยังชั้นปฏิกิริยาของอิเล็กโทรดได้อย่างสม่ำเสมอเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาที่อิเล็กโทรด มีกระบวนการรีดหลายแบบสำหรับแผ่นขั้วคู่กราไฟต์

1. วิธีการรีดแผ่นหลายชั้น:

กระบวนการทำงานของเครื่องรีดต่อเนื่องหลายชั้น: แผ่นไม้อัดจะถูกดึงออกมาจากแกนรีดไม้อัด จากนั้นกาวจะถูกเคลือบทั้งสองด้านของแผ่นไม้อัดผ่านลูกกลิ้งเคลือบกาว และแผ่นไม้อัดจะถูกรีดรวมกันเป็นแผ่นหนา 3 ชั้น โดยช่องว่างระหว่างลูกกลิ้งจะถูกรีดให้มีความหนาตามที่กำหนด จากนั้นจึงส่งไปยังเครื่องทำความร้อนเพื่อให้ความร้อนและทำให้แห้ง ผ่านการควบคุมความหนา รีดปรับความหนาให้ได้ขนาดที่กำหนด แล้วส่งไปยังเครื่องอบเพื่ออบ เมื่อกาวกลายเป็นถ่านแล้ว จึงนำไปอัดขึ้นรูปด้วยลูกกลิ้งกด

การใช้กรรมวิธีรีดต่อเนื่อง สามารถอัดแผ่นกราไฟต์ยืดหยุ่นที่มีความหนา 0.6-2 มม. ได้ดีกว่าเครื่องรีดแบบชั้นเดียว แต่เนื่องจากความหนาของแผ่นจะทำให้เกิดข้อเสียคือการหลุดลอกเป็นชั้นๆ ซึ่งจะทำให้เกิดปัญหาในการใช้งาน สาเหตุเกิดจากก๊าซที่ล้นออกมาค้างอยู่ตรงกลางระหว่างชั้นในระหว่างการอัด ทำให้การยึดเกาะระหว่างชั้นไม่แน่น วิธีการปรับปรุงคือการแก้ปัญหาเรื่องก๊าซที่ระบายออกมาในกระบวนการอัด

การรีดแผ่นชั้นเดียว แม้ว่าแผ่นกดจะเรียบ แต่ก็ไม่ควรหนาเกินไป เมื่อขึ้นรูปหนาเกินไป จะเป็นการยากที่จะรับประกันความสม่ำเสมอและความหนาแน่น เพื่อให้ได้แผ่นที่หนาขึ้น จึงใช้วิธีการรีดแผ่นหลายชั้นซ้อนกันและอัดขึ้นรูปเป็นแผ่นคอมโพสิตหลายชั้น โดยเติมสารยึดเกาะระหว่างแต่ละสองชั้นแล้วจึงรีด หลังจากขึ้นรูปแล้ว จะนำความร้อนไปเผาและทำให้สารยึดเกาะแข็งตัว วิธีการรีดแผ่นหลายชั้นนี้ดำเนินการบนเครื่องรีดต่อเนื่องหลายชั้น

2. วิธีการรีดต่อเนื่องแผ่นชั้นเดียว:

โครงสร้างของเครื่องรีดประกอบด้วย: (1) กรวยสำหรับกราไฟต์หนอน; (2) อุปกรณ์ป้อนแบบสั่น; (3) สายพานลำเลียง; (4) ลูกกลิ้งกดสี่ตัว; (5) ฮีตเตอร์คู่หนึ่ง; (6) ลูกกลิ้งสำหรับควบคุมความหนาของแผ่น; (7) ลูกกลิ้งสำหรับทำลวดลายหรือนูน; (8) และลูกกลิ้ง; (9) มีดตัด; (10) ลูกกลิ้งผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

วิธีการรีดนี้สามารถอัดกราไฟต์ที่มีความยืดหยุ่นให้เป็นแผ่นได้โดยไม่ต้องใช้สารยึดเกาะ และกระบวนการทั้งหมดดำเนินการบนอุปกรณ์พิเศษที่ติดตั้งลูกกลิ้ง

กระบวนการทำงาน: กราไฟต์บริสุทธิ์สูงเข้าสู่เครื่องป้อนจากถังพักและตกลงบนสายพานลำเลียง หลังจากผ่านลูกกลิ้งกดขึ้นรูป จะได้ชั้นวัสดุที่มีความหนาตามต้องการ อุปกรณ์ทำความร้อนจะสร้างความร้อนสูงเพื่อกำจัดก๊าซที่เหลืออยู่ในชั้นวัสดุและขยายกราไฟต์ที่ยังไม่ขยายตัวเป็นครั้งสุดท้าย จากนั้นวัสดุที่ขึ้นรูปแล้วจะถูกป้อนเข้าสู่ลูกกลิ้งควบคุมความหนาและกดอีกครั้งตามขนาดที่กำหนด เพื่อให้ได้แผ่นเรียบที่มีความหนาสม่ำเสมอและมีความหนาแน่นตามที่กำหนด สุดท้าย หลังจากตัดด้วยเครื่องตัดแล้ว จะม้วนขึ้นรูปเป็นทรงกระบอก

ข้างต้นเป็นกระบวนการขึ้นรูปด้วยการรีดของแผ่นขั้วคู่กราไฟต์ หวังว่าจะเป็นประโยชน์นะครับ นอกจากนี้ วัสดุคาร์บอนยังรวมถึงกราไฟต์ วัสดุคาร์บอนขึ้นรูป และกราไฟต์ขยายตัว (ยืดหยุ่น) แผ่นขั้วคู่แบบดั้งเดิมทำจากกราไฟต์ที่มีความหนาแน่นสูงและขึ้นรูปเป็นช่องทางการไหลของก๊าซ แผ่นขั้วคู่กราไฟต์มีคุณสมบัติทางเคมีที่เสถียรและมีความต้านทานการสัมผัสต่ำกับ MEA