Біполярна пластина є основним компонентом реактора, що має великий вплив на його продуктивність та вартість. Наразі біполярні пластини в основному поділяються на графітові, композитні та металеві пластини залежно від матеріалу.
Біполярна пластина є однією з основних частин PEMFC, її основна роль полягає в транспортуванні газу через поле поверхневого потоку, зборі та проведенні струму, тепла та води, що утворюються в результаті реакції. Залежно від типу матеріалу, вага пакету PEMFC становить від 60% до 80%, а вартість – близько 30%. Відповідно до функціональних вимог біполярної пластини, а також враховуючи кисле середовище електрохімічної реакції PEMFC, біполярна пластина повинна мати високі вимоги до електропровідності, герметичності, механічних властивостей, корозійної стійкості тощо.
Подвійні пластини за матеріалами в основному поділяються на три категорії: графітові пластини, композитні пластини, металеві пластини. Графітові подвійні пластини є найбільш поширеними в даний час в вітчизняних подвійних пластинах PEMFC, вони мають електропровідність, теплопровідність, добру стабільність та стійкість до корозії та інші характеристики, але відносно погані механічні властивості, крихкість та труднощі з обробкою призводять до проблем з високою вартістю, з якими стикаються багато виробників.
Графітбіполярна пластинавступ：
Біполярні пластини з графіту мають добру електропровідність, теплопровідність та стійкість до корозії, і є найчастіше використовуваними біполярними пластинами в PEMFCS. Однак їх недоліки також більш очевидні: температура графітизації графітової пластини зазвичай перевищує 2500℃, що необхідно проводити відповідно до суворої процедури нагрівання, а час обробки тривалий; процес обробки повільний, цикл тривалий, а точність верстата висока, що призводить до високої вартості графітової пластини; графіт крихкий, готова пластина потребує ретельного поводження, складання складне; графіт пористий, тому пластини повинні мати товщину кілька міліметрів, щоб гази могли розділятися, що призводить до меншої щільності самого матеріалу, але більшої ваги готового продукту.
Підготовка графітубіполярна пластина：
Тонер або графітовий порошок змішують з графітизованою смолою, пресують та графітизують за високої температури (зазвичай 2200~2800°C) у відновній атмосфері або в умовах вакууму. Потім графітову пластину просочують для герметизації отвору, а потім за допомогою верстатів з числовим програмним керуванням обробляють необхідний газовий прохід на її поверхні. ГРАФІТИЗАЦІЯ ЗА ВИСОКІЙ ТЕМПЕРАТУРИ ТА МЕХАНІЧНА ОБРОБКА ГАЗОВИХ КАНАЛІВ Є ОСНОВНИМИ ПРИЧИНАМИ ВИСОКОЇ ВАРТОСТІ БІПОЛЯРНИХ ПЛАСТИНИ, ПРИЧИМ НА МЕХАНІЧНУ ОБРОБКУ СТАНОВИТЬ майже 60% ЗАГАЛЬНОЇ ВАРТОСТІ ПАЛИВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ.
Біполярна пластинає одним з найважливіших компонентів пакету паливних елементів. Його основні функції такі:
1. Підключення одного акумулятора
2. Подача палива (H2) та повітря (O2)
3. Збір та провідність струму
4. Стек підтримки та MEA
5. Для відведення тепла, що утворюється в результаті реакції
6. Злийте воду, що утворилася в результаті реакції.
Час публікації: 29 липня 2022 р.