Quá trình cán tấm lưỡng cực than chì

Tấm lưỡng cực, còn được gọi là tấm thu gom, là một trong những thành phần quan trọng của pin nhiên liệu. Nó có các chức năng và đặc tính sau: tách nhiên liệu và chất oxy hóa, ngăn chặn sự xâm nhập của khí; thu gom và dẫn điện, có độ dẫn điện cao; kênh dẫn được thiết kế và gia công có thể phân phối khí đồng đều đến lớp phản ứng của điện cực để phản ứng điện cực diễn ra. Có một số quy trình cán để chế tạo tấm lưỡng cực bằng than chì.

1. Phương pháp cán tấm nhiều lớp:

Quy trình hoạt động của máy cán liên tục nhiều lớp: ván lạng được kéo ra từ thanh cuốn ván lạng, lớp keo ở cả hai mặt được đưa qua con lăn phủ chất kết dính, và ván lạng được kết hợp từ thanh cuốn thành tấm dày gấp ba lần. Khoảng cách giữa các con lăn được cán đến độ dày nhất định. Sau đó, ván lạng được đưa vào bộ phận gia nhiệt để làm nóng và sấy khô. Thông qua bộ phận kiểm soát độ dày, ván lạng được cán lại để đạt kích thước quy định, rồi được đưa đến thiết bị nung để nung. Khi chất kết dính bị cacbon hóa, ván lạng được ép thành hình dạng cuối cùng bằng con lăn ép.

Sử dụng phương pháp cán liên tục, có thể ép tấm than chì dẻo dày 0,6-2mm, tốt hơn so với máy cán một lớp, nhưng do độ dày của tấm nên cũng sẽ dẫn đến nhược điểm là tấm bị tách lớp, gây khó khăn trong quá trình sử dụng. Nguyên nhân là do khí thải còn đọng lại ở giữa các lớp trong quá trình ép, ngăn cản sự liên kết chặt chẽ giữa các lớp. Cách khắc phục là giải quyết vấn đề khí thải trong quá trình ép.

Phương pháp cán tấm đơn lớp, mặc dù tấm ép có bề mặt nhẵn nhưng không quá dày. Khi tấm ép quá dày, khó đảm bảo tính đồng nhất và mật độ. Để tạo ra các tấm dày hơn, người ta xếp chồng nhiều lớp tấm lên nhau và ép thành tấm composite nhiều lớp. Chất kết dính được thêm vào giữa mỗi hai lớp rồi cán. Sau khi tạo hình, chất kết dính được nung nóng để cacbon hóa và cứng lại. Phương pháp cán tấm nhiều lớp được thực hiện trên máy cán liên tục nhiều lớp.

2. Phương pháp cán liên tục tấm đơn lớp:

Cấu trúc của trục lăn bao gồm: (1) phễu chứa than chì; (2) thiết bị cấp liệu rung; (3) băng tải; (4) bốn con lăn ép; (5) một cặp bộ phận gia nhiệt; (6) con lăn điều chỉnh độ dày tấm; (7) con lăn dập nổi hoặc tạo hoa văn; (8) và trục lăn; (9) dao cắt; (10) trục lăn thành phẩm.

Phương pháp cán này có thể ép than chì dẻo thành tấm mà không cần chất kết dính, và toàn bộ quá trình được thực hiện trên thiết bị chuyên dụng trang bị con lăn.

Quy trình làm việc: Than chì tinh khiết cao được đưa vào thiết bị cấp liệu từ phễu và rơi xuống băng tải. Sau khi cán ép bằng con lăn, tạo thành lớp vật liệu có độ dày nhất định. Thiết bị gia nhiệt tạo ra nhiệt độ cao để loại bỏ khí dư trong lớp vật liệu và làm giãn nở than chì chưa giãn nở lần cuối. Sau đó, vật liệu đã được cán ép ban đầu được đưa vào con lăn điều chỉnh độ dày và được ép lại theo kích thước đã định để thu được tấm phẳng có độ dày đồng đều và mật độ nhất định. Cuối cùng, sau khi cắt bằng máy cắt, cuộn thành thùng thành phẩm.

Trên đây là quy trình cán định hình tấm lưỡng cực than chì, hy vọng sẽ hữu ích cho bạn. Ngoài ra, vật liệu cacbon bao gồm than chì, vật liệu cacbon định hình và than chì giãn nở (mềm dẻo). Các tấm lưỡng cực thông thường được làm từ than chì đặc và được gia công thành các kênh dẫn khí. Tấm lưỡng cực than chì có tính chất hóa học ổn định và điện trở tiếp xúc nhỏ với MEA.