Графит биполяр пластина нәрсә ул?

Графит биполяр пластинаЯгулык элементлары һәм электролизерлар кебек электрохимик җиһазларда кулланыла торган төп компонент, гадәттә югары чисталыклы графит материалларыннан ясала. Ул электрохимик реакцияләрдә мөһим роль уйный, нигездә ток үткәрү, реакция газларын (мәсәлән, водород һәм кислород) тарату һәм реакция өлкәләрен аеру өчен кулланыла. Аның ике ягы күрше аерым элементларның анодына һәм катодына тиеп, "биполяр" структура барлыкка китергәнлектән (бер ягы анод агымы кыры, ә икенче ягы катод агымы кыры), ул биполяр пластина дип атала.

Графит биполяр пластинасының төзелеше

Графит биполяр пластиналар гадәттә түбәндәге өлешләрдән тора:
1. Агым кырыБиполяр пластинаның өслеге реакция газын (мәсәлән, водород, кислород яки һава) тигез бүлү һәм барлыкка килгән суны чыгару өчен катлаулы агым кыры структурасы белән эшләнгән.

2. Үткәргеч катламГрафит материалы үзе яхшы үткәрүчәнлеккә ия һәм токны нәтиҗәле үткәрә ала.

3. Тыгызлау зонасыБиполяр пластиналарның кырыйлары гадәттә газ агып чыгуын һәм сыеклык үтеп керүен булдырмас өчен герметик конструкцияләр белән эшләнгән.

4. Суыту каналлары (ихтыярый)Кайбер югары җитештерүчән кушымталарда, җиһазларның эш температурасын көйләү өчен биполяр пластиналар эчендә суыту каналлары эшләнергә мөмкин.

Графит биполяр пластиналарының функцияләре

1. Үткәргеч функция:

Электрохимик җиһазларның электроды буларак, биполяр пластина электр энергиясен нәтиҗәле чыгаруны тәэмин итү өчен ток җыю һәм үткәрү өчен җаваплы.
2. Газ бүленеше:

Агым каналы дизайны аша биполяр пластина реакция газын катализатор катламына тигез бүлә, электрохимик реакцияне стимуллаштыра.
3. Реакция зоналарын аеру:

Ягулык элементында яки электролизерда биполяр пластиналар анод һәм катод өлкәләрен аерып тора, газларның кушылуына комачаулый.
4. Җылылыкны тарату һәм дренажлау:

Биполяр пластиналар җиһазның эш температурасын көйләргә һәм реакция нәтиҗәсендә барлыкка килгән суны яки башка өстәмә продуктларны чыгарырга ярдәм итә.
5. Механик ярдәм:

Биполяр пластиналар мембрана электроды өчен структураль терәк бирә, җиһазның тотрыклылыгын һәм ныклыгын тәэмин итә.

Ни өчен биполяр пластина материалы буларак графитны сайларга кирәк?

Графит биполяр пластиналарының материал үзенчәлекләре
●Югары үткәрүчәнлек:

Графитның күләм каршылыгы 10-15μΩ.см кадәр түбән (100-200 мкΩ·см дан яхшырак)металл биполяр пластина).

●Коррозиягә каршы торучанлык:

Ягулык элементларының кислоталы мохитендә (рН 2-3) коррозия юк диярлек, һәм хезмәт итү вакыты 20 000 сәгатьтән артыкка җитәргә мөмкин.

●Җиңел:

Тыгызлык якынча 1,8 г/см3 (металл биполяр пластина өчен 7-8 г/см3), бу транспорт чараларында авырлыкны киметү өчен файдалы.

●Газ киртәсенең үзенчәлеге:

Графитның тыгыз структурасы водородның үтеп керүен нәтиҗәле рәвештә булдырмый һәм югары куркынычсызлыкка ия.

●Җиңел эшкәртү:

Графит материалын эшкәртү җиңел һәм ул катлаулы агым каналлары конструкцияләрен һәм зурлыкларын ихтыяҗларга карап көйли ала.

Графит биполяр пластиналар ничек җитештерелә?

җитештерү процессыграфит биполяр пластинатүбәндәгеләрне үз эченә ала:
●Чимал әзерләү:

Югары сафлыклы (>99,9%) табигый графит яки ясалма графит порошогы кулланыгыз.

Механик ныклыкны арттыру өчен бәйләүче матдә буларак сумала (мәсәлән, фенол сумаласы) өстәгез.

●Компрессия формалаштыру:

Катнаш материал формага кертелә һәм югары температура (200-300℃) һәм югары басым (>100 МПа) астында бастырыла.

●Графитлаштыру белән эшкәртү:

Инерт атмосферада 2500-3000℃ кадәр җылыту углерод булмаган элементларның очып китүенә һәм тыгыз графит структурасы барлыкка китерүенә китерә.

●Йөгерүчене эшкәртү:

Серпантин, параллель яки саннар арасындагы каналларны (тирәнлеге 0,5-1 мм) кисү өчен CNC станоклары яки лазерлар кулланыгыз.

●Өслек эшкәртү:

Смол яки металл (мәсәлән, алтын, титан) белән каплау белән импрегнацияләү контактларга чыдамлыкны киметә һәм тузуга чыдамлыкны яхшырта.

Графит биполяр пластиналарның кулланылышы нинди?

1. Ягулык элементы:

- Протон алмашу мембранасы ягулык элементы (PEMFC)

- Каты оксид ягулык элементы (SOFC)

- Турыдан-туры метанол ягулык элементы (DMFC)

2. Электролизер:

- Су электролизы ярдәмендә водород җитештерү

- Хлор-селте сәнәгате

3. Энергия саклау системасы:

- Агым батареясы

4. Химия сәнәгате:

- Электрохимик реактор

5. Лаборатория тикшеренүләре:

- Ягулык элементлары һәм электролизерларның прототипларын эшләү һәм сынау

Кыскача сөйләү

Графит биполяр пластиналарягулык элементлары һәм электролизерлар кебек электрохимик җиһазларның төп компонентлары булып торалар һәм үткәрүчәнлек, газ бүленеше һәм реакция өлкәләрен аеру кебек күп функцияләргә ия. Чиста энергия технологияләренең үсеше белән графит биполяр пластиналар яңа энергия машиналарында, энергия саклау системаларында, химик водород җитештерүдә һәм башка өлкәләрдә кулланыла бара.