แผ่นเซลล์เชื้อเพลิงแบบไบโพลาร์

แผ่นไบโพลาร์เป็นส่วนประกอบหลักของเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพและต้นทุนของเครื่องปฏิกรณ์ ปัจจุบัน แผ่นไบโพลาร์แบ่งออกเป็นแผ่นกราไฟต์ แผ่นคอมโพสิต และแผ่นโลหะตามวัสดุเป็นหลัก

แผ่นไบโพลาร์เป็นส่วนหลักอย่างหนึ่งของ PEMFC บทบาทหลักคือการขนส่งก๊าซผ่านสนามการไหลบนพื้นผิว รวบรวมและนำกระแสไฟฟ้า ความร้อน และน้ำที่เกิดจากปฏิกิริยา ขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุ น้ำหนักของกอง PEMFC อยู่ที่ประมาณ 60% ถึง 80% และต้นทุนอยู่ที่ประมาณ 30% ตามความต้องการในการใช้งานของแผ่นไบโพลาร์ และเมื่อพิจารณาถึงสภาพแวดล้อมปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าที่เป็นกรดของ PEMFC แผ่นไบโพลาร์จะต้องมีข้อกำหนดสูงสำหรับการนำไฟฟ้า ความหนาแน่นของอากาศ คุณสมบัติเชิงกล ความต้านทานการกัดกร่อน ฯลฯ

แผ่นคู่ตามวัสดุที่แบ่งออกเป็นสามประเภทหลักคือแผ่นกราไฟท์ แผ่นคอมโพสิต แผ่นโลหะ แผ่นคู่กราไฟท์เป็นแผ่นคู่ PEMFC ในประเทศที่ใช้กันแพร่หลายที่สุดในปัจจุบัน มีคุณสมบัติการนำไฟฟ้า การนำความร้อน ความเสถียรที่ดี ทนต่อการกัดกร่อน และประสิทธิภาพอื่นๆ แต่คุณสมบัติเชิงกลค่อนข้างแย่ เปราะบาง ความยากลำบากในการตัดเฉือนนำไปสู่ปัญหาต้นทุนสูงที่ผู้ผลิตหลายรายต้องประสบ

กราไฟท์แผ่นสองขั้วการแนะนำ:

แผ่นไบโพลาร์ที่ทำจากกราไฟต์มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้า การนำความร้อน และความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี และเป็นแผ่นไบโพลาร์ที่ใช้กันทั่วไปที่สุดใน PEMFCS อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของแผ่นไบโพลาร์นั้นยังเห็นได้ชัดเจนกว่าด้วย: อุณหภูมิการทำให้เป็นกราไฟต์ของแผ่นกราไฟต์มักจะสูงกว่า 2,500℃ ซึ่งต้องดำเนินการตามขั้นตอนการให้ความร้อนที่เข้มงวด และใช้เวลานาน กระบวนการกลึงนั้นช้า รอบการทำงานยาวนาน และความแม่นยำของเครื่องจักรก็สูง ส่งผลให้ต้นทุนแผ่นกราไฟต์สูง กราไฟต์เปราะบาง แผ่นสำเร็จรูปต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวัง ประกอบยาก กราไฟต์มีรูพรุน ดังนั้น แผ่นจึงต้องมีความหนาไม่กี่มิลลิเมตรเพื่อให้ก๊าซแยกตัวได้ ส่งผลให้วัสดุมีความหนาแน่นต่ำกว่า แต่ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีน้ำหนักมากขึ้น

การเตรียมกราไฟท์แผ่นสองขั้ว-

ผงโทนเนอร์หรือกราไฟต์จะถูกผสมกับเรซินที่ผ่านการทำให้เป็นกราไฟต์ แล้วขึ้นรูปด้วยเครื่องอัด และทำให้เป็นกราไฟต์ที่อุณหภูมิสูง (โดยปกติจะอยู่ที่ 2200~2800C) ในบรรยากาศที่ลดความดันหรือภายใต้สภาวะสุญญากาศ จากนั้นจึงชุบแผ่นกราไฟต์เพื่อปิดรู จากนั้นจึงใช้เครื่องควบคุมเชิงตัวเลขเพื่อประมวลผลการผ่านของก๊าซที่จำเป็นบนพื้นผิวของแผ่น การทำให้เป็นกราไฟต์ที่อุณหภูมิสูงและการกลึงช่องก๊าซเป็นสาเหตุหลักของต้นทุนแผ่นไบโพลาร์ที่สูง โดยการกลึงคิดเป็นเกือบ 60% ของต้นทุนเซลล์เชื้อเพลิงทั้งหมด

แผ่นไบโพลาร์เป็นหนึ่งในส่วนประกอบหลักที่สำคัญที่สุดของชุดเซลล์เชื้อเพลิง หน้าที่หลักมีดังนี้:

1、การเชื่อมต่อแบตเตอรี่เดี่ยว

2、ส่งเชื้อเพลิง (H2) และอากาศ (02)

3、การรวบรวมและการนำกระแสไฟฟ้า

4、รองรับสแต็คและ MEA

5、เพื่อขจัดความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยา

6、ระบายน้ำที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยา