Kompozitna grafitna bipolarna plošča je nova vrsta bipolarne plošče, ki se v glavnem uporablja v gorivnih celicah kot pomembna komponenta. Izolira in distribuira oksidant in gorivo, prevaja tok, podpira membransko elektrodo in uravnava notranjo temperaturo reaktorja.
Osnovna struktura in sestava
1. Matrični materiali: (1) Grafitna faza: naravni grafit, ekspandirani grafit ali umetni grafit zagotavljajo visoko električno prevodnost in kemično stabilnost.
Polimerne smole: kot so fenolne smole, epoksi smole, za povečanje mehanske trdnosti in zapolnitev praznine.
Prevodno polnilo: saje, ogljikova vlakna ali kovinski delci za dodatno izboljšanje prevodnosti.
2. Kompozitni postopek: z oblikovanjem, brizganjem ali vročim stiskanjem se grafit zmeša s smolo/polnilom in nato strdi.
Tabela tehničnih parametrov grafitne bipolarne plošče
|
Kategorija |
Parameter |
Ciljna vrednost |
Enota |
|
Osnovne lastnosti |
Gostota |
Večji ali enak 1,90 |
g/cm³ |
|
Čistost grafita |
Večje ali enako 95 |
masni % |
|
|
Poroznost |
Manjše ali enako 0,5 |
% |
|
|
Električna zmogljivost |
Volumen prevodnost |
Večje ali enako 125 |
S/cm |
|
Kontaktna odpornost |
Manjše ali enako 5 |
mΩ·cm² |
|
|
Mehanske lastnosti |
Upogibna trdnost |
Večje ali enako 60 |
MPa |
|
Tlačna trdnost |
Večje ali enako 100 |
MPa |
|
|
Trdota po Shoru |
60-80 |
Obala |
|
|
Vzdržljivost |
Gostota korozijskega toka |
<1 |
μA/cm² |
|
Delovna temperatura |
-30~180 |
stopnja |
|
|
Pospešena življenjska doba |
>30,000 |
ure |
|
|
Omejitve procesa |
Najmanjša debelina |
0.3 |
mm |
|
maks. Vsebnost smole |
Manjše ali enako 15 |
masni % |
|
|
Površinska hrapavost |
Ra Manjši ali enak 1,6 |
μm |
Ta izdelek podpira prilagojeno prilagajanje.
funkcija
Kompozitne grafitne bipolarne plošče ponujajo prednosti, kot so nizki stroški, odlična odpornost proti koroziji in enostavno oblikovanje. V primerjavi s kovinskimi bipolarnimi ploščami se učinkovito izogibajo pogostim težavam s korozijo, ki jih najdemo v okoljih gorivnih celic. V primerjavi z grafitnimi bipolarnimi ploščami izkazujejo vrhunsko plino{2}}neprepustnost in upogibno trdnost. Poleg tega je te kompozitne materiale mogoče optimizirati z natančnimi prilagoditvami sestave smole, prevodnih razmerij polnila in uporabo postopkov modifikacije grafita ali dodatkov smoli, kar omogoča natančno-nastavljene izboljšave delovanja.
Ključne prednosti
- Stroškovna korist: stroški materiala so 30–50 % nižji od čistih grafitnih plošč in so primerni za brizganje in druge postopke serijske proizvodnje.
- Prilagodljivost zasnove: lahko se predela v ultra-tanek pretočni kanal za optimizacijo prostorninske gostote moči sklada gorivnih celic.
- Durability: Life>5000 ur v pogojih gorivne celice, gostota korozijskega toka<1 μA/cm².
Možna uporaba
Z nenehnim napredkom tehnologije vodikove energije in razširjeno uporabo gorivnih celic z membrano za izmenjavo protonov se pričakuje, da bo tržno povpraševanje po kompozitnih grafitnih bipolarnih ploščah -ključni komponenti v sistemih gorivnih celic- vztrajno naraščalo. Medtem ko bodo proizvodni procesi izpopolnjeni in bodo razvita inovativna prevodna polnila, bodo ti kompozitni materiali videli izboljšano zmogljivost, kar bo zagotovilo zanesljivo podporo za komercializacijo aplikacij gorivnih celic.
Priljubljena oznake: kompozitna grafitna bipolarna plošča, proizvajalci kompozitnih grafitnih bipolarnih plošč
