Tấm lưỡng cực là thành phần cốt lõi của lò phản ứng, có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí của lò phản ứng. Hiện nay, tấm lưỡng cực chủ yếu được chia thành tấm than chì, tấm composite và tấm kim loại theo vật liệu.
Tấm lưỡng cực là một trong những bộ phận cốt lõi của pin nhiên liệu PEMFC, vai trò chính của nó là vận chuyển khí qua trường dòng bề mặt, thu gom và dẫn dòng điện, nhiệt và nước sinh ra từ phản ứng. Tùy thuộc vào loại vật liệu, trọng lượng của cụm pin PEMFC chiếm khoảng 60% đến 80% và chi phí chiếm khoảng 30%. Theo yêu cầu chức năng của tấm lưỡng cực, và xét đến môi trường phản ứng điện hóa có tính axit của pin nhiên liệu PEMFC, tấm lưỡng cực cần phải đáp ứng các yêu cầu cao về độ dẫn điện, độ kín khí, tính chất cơ học, khả năng chống ăn mòn, v.v.
Theo vật liệu, tấm kép chủ yếu được chia thành ba loại: tấm than chì, tấm composite và tấm kim loại. Tấm kép than chì hiện là loại được sử dụng phổ biến nhất trong nước đối với pin nhiên liệu PEMFC, có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, độ ổn định và khả năng chống ăn mòn cao, nhưng lại có tính chất cơ học tương đối kém, dễ vỡ, khó gia công dẫn đến chi phí cao, gây khó khăn cho nhiều nhà sản xuất.
Than chìtấm lưỡng cựcgiới thiệu:
Các tấm lưỡng cực làm bằng than chì có độ dẫn điện, dẫn nhiệt và chống ăn mòn tốt, và là loại tấm lưỡng cực được sử dụng phổ biến nhất trong các hệ thống PEMFC. Tuy nhiên, nhược điểm của nó cũng rõ ràng hơn: nhiệt độ graphit hóa của tấm than chì thường cao hơn 2500℃, cần phải thực hiện theo quy trình gia nhiệt nghiêm ngặt và thời gian dài; quá trình gia công chậm, chu kỳ dài và độ chính xác của máy cao, dẫn đến chi phí tấm than chì cao; than chì dễ vỡ, tấm thành phẩm cần được xử lý cẩn thận, việc lắp ráp khó khăn; than chì có tính xốp, vì vậy các tấm cần phải dày vài milimét để cho phép khí tách ra, dẫn đến mật độ vật liệu thấp hơn nhưng sản phẩm hoàn thiện nặng hơn.
Chuẩn bị than chìtấm lưỡng cực：
Bột mực in hoặc bột than chì được trộn với nhựa graphit hóa, ép định hình và graphit hóa ở nhiệt độ cao (thường là 2200~2800°C) trong môi trường khử hoặc điều kiện chân không. Sau đó, tấm than chì được tẩm để bịt kín lỗ, rồi máy điều khiển số được sử dụng để gia công đường dẫn khí cần thiết trên bề mặt của nó. QUÁ TRÌNH GRITIT HÓA Ở NHIỆT ĐỘ CAO VÀ GIA CÔNG CÁC KÊNH DẪN KHÍ LÀ NHỮNG LÝ DO CHÍNH KHIẾN CHI PHÍ CAO CỦA TẤM LƯỠNG CỰC, TRONG ĐÓ GIA CÔNG CHIẾM GẦN 60% TỔNG CHI PHÍ PIN NHIÊN LIỆU.
Tấm lưỡng cựcĐây là một trong những thành phần cốt lõi nhất trong cụm pin nhiên liệu. Các chức năng chính của nó như sau:
1. Kết nối pin đơn
2. Cung cấp nhiên liệu (H2) và không khí (O2)
3. Thu thập và dẫn dòng điện
4. Ngăn xếp hỗ trợ và MEA
5. Để loại bỏ nhiệt lượng sinh ra từ phản ứng
6. Xả hết nước sinh ra trong phản ứng.
Thời gian đăng bài: 29/7/2022