Bipolar plaka, diğer adıyla toplayıcı plaka, yakıt hücresinin önemli bileşenlerinden biridir. Şu fonksiyon ve özelliklere sahiptir: yakıt ve oksitleyiciyi ayırma, gazın içeri girmesini önleme; akımı toplama ve iletme, yüksek iletkenlik; tasarlanmış ve işlenmiş akış kanalı, gazı elektrot reaksiyonu için elektrotun reaksiyon tabakasına eşit şekilde dağıtabilir. Grafit bipolar plakalar için çeşitli haddeleme işlemleri mevcuttur.
1. Çok katmanlı levha haddeleme yöntemi:
Çok katmanlı sürekli haddeleme makinesinin çalışma süreci: Kaplama, kaplama sarma çubuğundan çekilir ve her iki tarafındaki yapıştırıcı, bağlayıcı kaplama silindirinden geçirilir; sarma silindiri ve kaplama birleştirilerek üç katmanlı bir levha oluşturulur ve silindirler arasındaki boşluk belirli bir kalınlığa kadar haddelenir. Daha sonra ısıtma ve kurutma için ısıtıcıya beslenir. Kalınlık kontrolü ile haddelenir, kalınlık belirtilen boyuta ulaşana kadar ayarlanır ve ardından kavurma cihazına gönderilerek kavrulur. Bağlayıcı karbonize olduktan sonra, son olarak bir basınç silindiri ile şekillendirilir.
Sürekli haddeleme yöntemi kullanılarak, 0,6-2 mm kalınlığında esnek grafit levha preslenebilir; bu, tek katmanlı haddeleme makinesine göre daha iyidir, ancak levhanın kalınlığı nedeniyle, levhanın katmanlı soyulması gibi dezavantajlar da ortaya çıkar ve bu da kullanımda sorunlara yol açar. Bunun nedeni, presleme sırasında gaz taşmasının katmanlar arasında kalması ve katmanlar arasında yakın bir bağ oluşmasını engellemesidir. İyileştirmenin yolu, presleme işleminde gaz taşması sorununu çözmektir.
Tek katmanlı levha haddelemede, baskı plakası düzgün olsa da çok kalın olmamalıdır. Kalıplama çok kalın olduğunda, homojenliği ve yoğunluğunu sağlamak zorlaşır. Kalın levhalar üretmek için, çok katmanlı levhalar üst üste bindirilerek çok katmanlı kompozit levhalar haline getirilir. Her iki katman arasına bir bağlayıcı madde eklenir ve ardından haddelenir. Şekillendirmeden sonra, bağlayıcıyı karbonize etmek ve sertleştirmek için ısıtılır. Çok katmanlı levha haddeleme yöntemi, çok katmanlı sürekli haddeleme makinesinde gerçekleştirilir.
2. Tek katmanlı levha sürekli haddeleme yöntemi:
Silindirin yapısı şunlardan oluşur: (1) sonsuz vida grafit haznesi; (2) Titreşimli besleme cihazı; (3) Konveyör bant; (4) Dört basınç silindiri; (5) Bir çift ısıtıcı; (6) sac kalınlığını kontrol eden silindir; (7) kabartma veya desenleme silindirleri; (8) ve silindir; (9) Kesme bıçağı; (10) Bitmiş ürün silindiri.
Bu haddeleme yöntemi, esnek grafiti herhangi bir bağlayıcı madde kullanılmadan levhalar haline getirebilir ve tüm işlem, silindirlerle donatılmış özel ekipmanlarda gerçekleştirilir.
Çalışma süreci: Yüksek saflıkta grafit, hazneden besleme cihazına girer ve konveyör bandına düşer. Basınçlı silindir yuvarlandıktan sonra, belirli bir kalınlıkta malzeme tabakası oluşturulur. Isıtma cihazı, malzeme tabakasındaki artık gazı gidermek ve genleşmemiş grafiti son bir kez genleştirmek için yüksek sıcaklıkta ısıtma üretir. Daha sonra, başlangıçta oluşturulan ters malzeme, kalınlık boyutunu kontrol eden silindire beslenir ve belirtilen boyuta göre tekrar preslenerek düzgün kalınlıkta ve belirli bir yoğunlukta düz bir plaka elde edilir. Son olarak, kesici ile kesildikten sonra, bitmiş varil sarılır.
Yukarıda grafit bipolar plakanın haddeleme kalıplama işlemi gösterilmektedir, umarım size yardımcı olmuştur. Ayrıca, karbonlu malzemeler arasında grafit, kalıplanmış karbon malzemeler ve genleştirilmiş (esnek) grafit bulunur. Geleneksel bipolar plakalar yoğun grafitten yapılır ve gaz akış kanallarına işlenir. Grafit bipolar plaka, kararlı kimyasal özelliklere ve MEA ile düşük temas direncine sahiptir.
Yayın tarihi: 23 Ekim 2023