I. Ipa Àárín Gíráfítì Àwọn Àwo Onípò méjì nínú Ìdàgbàsókè Iṣẹ́
Lójú àfojúsùn “èròjà carbon méjì” àti ìdàgbàsókè kíákíá ti ọrọ̀ ajé hydrogen, àwọn sẹ́ẹ̀lì epo (pàápàá jùlọ àwọn sẹ́ẹ̀lì epo PEM) ń yípadà láti ìpele ìfihàn sí ìlò ńlá. Láti inú àwọn ọkọ̀ arìnrìn-àjò sí àwọn ètò ìṣẹ̀dá agbára tí a pín káàkiri, ìṣiṣẹ́ ètò náà, ìgbésí ayé, àti iye owó àwọn sẹ́ẹ̀lì epo ń di àmì pàtàkì ti ìdíje ilé-iṣẹ́.
Nínú ètò yìí, àwo onípele graphite kìí ṣe “ẹ̀yà ara-ìrànlọ́wọ́” nìkan, ṣùgbọ́n ó jẹ́ ọ̀kan lára àwọn ohun èlò pàtàkì tí ó ń pinnu iṣẹ́ àwo onípele epo. Ìwádìí fihàn pé àwọn àwo onípele bipolar jẹ́ nǹkan bí 60–80% ti ìwọ̀n àti 40–50% ti iye owó àwo onípele epo; ìṣètò àti yíyan ohun èlò wọn ní ipa taara lórí agbára ètò, agbára àti iye owó ìṣelọ́pọ́.
Láti ojú ìwòye ẹ̀rọ iṣẹ́, àwọn àwo bipolar graphite ń ṣàṣeyọrí ìṣe electrochemical tí ó dúró ṣinṣin àti tí ó ń bá a lọ ní ti àwọn sẹ́ẹ̀lì epo nípa ṣíṣe àkópọ̀ ọ̀pọ̀lọpọ̀ iṣẹ́—pẹ̀lú “ìfàsẹ́yìn lọ́wọ́lọ́wọ́, ìpínkiri gaasi, ìṣàkóso ooru, àti ìtìlẹ́yìn ìṣètò”—tí ó sọ wọ́n di “ẹ̀ka pàtàkì ìsopọ̀ multi-physics” ní tòótọ́ nínú àkójọ náà.
II. Ipa ati Awọn Ilana Iṣiṣẹ ti Awọn Plates Bipolar Graphite ninu Awọn Sẹẹli Epo
Nínú sẹ́ẹ̀lì epo ìyípadà proton (PEMFC) tí ó wọ́pọ̀, àwọn àwo graphite bipolar wà ní ẹ̀gbẹ́ méjèèjì ti àkójọ electrode membrane (MEA), wọ́n sì ń so àwọn iṣẹ́ ti àwọn sẹ́ẹ̀lì epo ìsopọ̀mọ́ra tí a so pọ̀ mọ́ra nípasẹ̀ ìṣètò ẹ̀gbẹ́ méjì wọn.
A le loye ilana iṣiṣẹ rẹ nipasẹ awọn ilana asopọ mẹrin wọnyi:
Àkọ́kọ́ ni ètò ìkójọpọ̀ àti ìdarí lọ́wọ́lọ́wọ́. Nígbà ìṣiṣẹ́ sẹ́ẹ̀lì epo, hydrogen pàdánù àwọn elektroni ní anode, àwọn elektroni wọ̀nyí sì ń jáde gẹ́gẹ́ bí agbára nípasẹ̀ circuit òde. Àwo bipolar ló ń darí àwọn elektroni láti sẹ́ẹ̀lì kan sí òmíràn. Ìdarí electrical conductivity ti graphite lè dé ìtòlẹ́sẹẹsẹ 10⁴ S/cm, èyí tó ń dín àdánù ohmic kù gidigidi, tó sì ń mú kí iṣẹ́ system náà sunwọ̀n sí i.
Èkejì ni ilana gbigbe reactant ati iṣakoso aaye sisan. A fi awọn ikanni sisan deedee ṣe ẹrọ oju-aye awo bipolar lati pin hydrogen ati afẹfẹ ni iṣọkan ati lati yọ omi ti iṣedasilẹ naa jade. Ilana yii jẹ iṣoro iṣakoso sisan ipele meji ti gaasi-omi, ati pe apẹrẹ rẹ ni ipa taara lori ṣiṣe gbigbe ibi-pupọ ati iduroṣinṣin iṣẹ batiri.
Ẹ̀kẹta ni ẹ̀rọ ìṣàkóso ooru. Àwọn sẹ́ẹ̀lì epo máa ń mú ooru jáde nígbà tí wọ́n bá ń ṣiṣẹ́; tí ooru yìí kò bá lè tú jáde dáadáa, yóò yọrí sí àwọn ibi gbígbóná tó wà ní àdúgbò wọn, yóò sì mú kí electrode membrane gbóná. Ìgbékalẹ̀ ooru tó dára jùlọ ti Graphite máa ń jẹ́ kí ooru túká kíákíá àti lọ́nà tó dọ́gba, èyí á sì mú kí ó máa wà ní ipò tó gún régé nínú àpò náà.
Níkẹyìn, ẹ̀rọ ìdènà àti ìyàsọ́tọ̀ wà níbẹ̀. Nípasẹ̀ ìṣètò àti ètò ìdènà tí a ṣètò, àwo bipolar náà ń rí i dájú pé hydrogen àti oxygen pínyà gidigidi, èyí tí ó ń dènà ìbàjẹ́ gáàsì. Èyí kì í ṣe pé ó ní ipa lórí iṣẹ́ ṣíṣe nìkan ni, ó tún ní ipa lórí ààbò ètò náà ní tààrà.
Ní àkótán, ìlànà ìṣiṣẹ́ ti àwọn àwo ìbílẹ̀ graphite kìí ṣe ìlànà ara kan ṣoṣo, ṣùgbọ́n dípò èyí, àbájáde ìbáṣepọ̀ ìṣọ̀kan ti ètò ìbáṣepọ̀ oní-ẹ̀rọ púpọ̀ tí ó ní í ṣe pẹ̀lú iná mànàmáná, ooru, ìṣàn, àti àwọn ohun tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìṣètò.
III. Idi ti o fi yan Grafiti: Itupalẹ Awọn Ohun-ini Pataki ti ara
Grafiti ti di ohun elo awo bipolar ti a lo jakejado, ni itan-akọọlẹ ati loni, nitori awọn anfani pipe rẹ lori awọn iwọn iṣẹ ṣiṣe pataki pupọ.
Ní ti àwọn ànímọ́ iná mànàmáná, graphite ní agbára ìdarí iná mànàmáná tó dára gan-an; ìṣètò rẹ̀ tó ní ìpele jẹ́ ọ̀nà tó ń tẹ̀síwájú fún ìrìnnà elekitironi, èyí tó mú kí ó jẹ́ ohun èlò tó dára jùlọ fún bí a ṣe lè mú àwọn ìlànà ìmọ̀-ẹ̀rọ DOE ṣẹ (ìdarí ìdarí > 100 S/cm).
Ní ti ìdúróṣinṣin kẹ́míkà, graphite ní agbára ìdènà ìbàjẹ́ tó tayọ. Nínú àyíká ekikan àti agbára gíga ti àwọn sẹ́ẹ̀lì epo, àwọn ohun èlò irin sábà máa ń bàjẹ́, wọ́n sì máa ń ṣe àwọn ìpele passivation, èyí sì máa ń mú kí ìdènà ìfọwọ́sowọ́pọ̀ pọ̀ sí i. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, graphite ní agbára ìdènà kẹ́míkà tó wà nínú rẹ̀, èyí tó ń jẹ́ kí ó ṣeé ṣe fún ìgbà pípẹ́ láti ṣiṣẹ́ dáadáa.
Ní ti àwọn ànímọ́ ooru, graphite ní agbára ìgbóná gíga, èyí tí ó ń ran lọ́wọ́ láti rí ìpínkiri iwọn otutu kan náà láàárín àkójọpọ̀ náà, ó sì ń dènà ìbàjẹ́ sí electrode membrane membrane tí ó jẹ́yọ láti inú ìgbóná tí ó wà ní àgbègbè.
Jù bẹ́ẹ̀ lọ, graphite ní àwọn ànímọ́ ìdènà gáàsì tó dára jùlọ (èyí tí a lè túbọ̀ mú sunwọ̀n síi nípasẹ̀ ìfàmọ́ra), ó ń dènà lílo hydrogen àti atẹ́gùn láti wọ inú rẹ̀ dáadáa, ó sì ń rí i dájú pé ètò náà jẹ́ èyí tó dára.
Sibẹsibẹ, lati oju-iwoye imọ-ẹrọ, graphite ni awọn idiwọn pataki. Fun apẹẹrẹ, o jẹ rirọ pupọ, o nira lati ṣe ilana, ati pe o maa n nilo sisanra ti awọn milimita pupọ (>2–5 mm), eyiti o ṣe idiwọ awọn igbiyanju lati ṣaṣeyọri awọn apẹrẹ ti o fẹẹrẹ ati iwuwo agbara giga. Nitori naa, awọn yiyan graphite ati irin ti a ṣe akojọpọ ti di idojukọ iwadii ni awọn ọdun aipẹ.
IV. Àwọn Ìṣẹ̀lẹ̀ Ilé-iṣẹ́ àti Ìwòye Ọjọ́ Ọ̀la
Bí ìtajà àwọn sẹ́ẹ̀lì epo ṣe ń yára sí i, ìmọ̀ ẹ̀rọ bipolar plates ń lọ lọ́wọ́ ní ìdàgbàsókè kíákíá, pẹ̀lú ìdàgbàsókè rẹ̀ tí ó hàn gbangba nípasẹ̀ àwọn ohun èlò àti ìlọsíwájú iṣẹ́-ọnà.
Ní ọwọ́ kan, nínú àwọn ọkọ̀ arìnrìn-àjò àti àwọn ohun èlò agbára gíga, ilé iṣẹ́ náà ń yípadà díẹ̀díẹ̀ láti àwọn àwo graphite bipolar ìbílẹ̀ sí àwọn àwo bipolar irin (bíi irin alagbara àti àwọn alloy titanium). Àwọn ohun èlò wọ̀nyí lè ṣe àṣeyọrí sí ìwọ̀n ìwúwo sub-millimeter, àti pé àwọn ìlànà ìtẹ̀mọ́lẹ̀ dín iye owó ìṣelọ́pọ́ kù ní pàtàkì, nípa bẹ́ẹ̀ wọ́n ń mú kí àwọn ìbéèrè ìṣelọ́pọ́ pọ̀ sí i.
Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, àwọn àwo ìdàpọ̀ graphite ti ń yọjú gẹ́gẹ́ bí ojútùú pàtàkì kan. Nípa fífi àwọn ohun èlò ìdàpọ̀ oníná bíi resini àti carbon nanotubes kún un, àwọn ohun èlò wọ̀nyí lè mú kí agbára iná mànàmáná àti ìdènà ìbàjẹ́ pọ̀ sí i, nígbàtí wọ́n ń mú kí agbára ẹ̀rọ sunwọ̀n sí i, tí wọ́n sì ń dín iye owó ìṣiṣẹ́ kù.
Ní àkókò kan náà, àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ ìṣelọ́pọ́ tó ti pẹ́ (bíi iṣẹ́ àfikún) ń darí ṣíṣe àwọn ikanni ìṣàn àwo bipolar sí ìṣòro àti ìṣiṣẹ́ tó pọ̀ sí i, èyí sì ń mú kí iṣẹ́ àti agbára àwọn sẹ́ẹ̀lì epo pọ̀ sí i.
Ní ìgbà pípẹ́, àwọn àwo bipolar graphite yóò máa bá a lọ ní ìdíje ní àwọn agbègbè wọ̀nyí:
● Àwọn ètò ìṣẹ̀dá agbára tí ó dúró (níbi tí owó àti ìgbésí ayé jẹ́ àwọn kókó pàtàkì)
● Awọn ohun elo agbara kekere-si-alabọde
● Awọn eto elekitirokẹmika alkaline tabi ipo iṣiṣẹ pato
Gẹ́gẹ́ bí olùpèsè àti olùpèsè ọjà ilẹ̀ China tó jẹ́ olóríàwọn àwo graphite bipolar, Ningbo VET Energy ti ṣe agbekalẹ awọn awo graphite bipolar ti o ni ilọsiwaju fun awọn PEMFCs ti o munadoko owo, ti o ni agbara pupọ, ati ti o lagbara ni ẹrọ. VET Energy tun n pese awọn ohun elo graphite ti a fi resin ṣe lati ṣaṣeyọri agbara aimi gaasi ati agbara giga, lakoko ti o n ṣetọju agbara itanna ati ooru ti o ga julọ ti graphite.
Èyí tó ṣe pàtàkì jù ni pé,Agbara VETṢe atilẹyin fun awọn ibeere apẹrẹ awo bipolar graphite ti a ṣe adani. A le ṣe ẹrọ awọn ẹgbẹ mejeeji ti awọn awo lati ṣẹda awọn ikanni sisan, ṣe ẹrọ ni ẹgbẹ kan nikan, tabi pese awọn awo ti ko ni ẹrọ ti a ko fi ẹrọ ṣe. Gbogbo awọn awo graphite ni a le ṣe ilana ni ibamu si awọn alaye alaye rẹ. A n reti awọn ibeere siwaju sii rẹ.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹrin-10-2026