Производственная линия гибких композитных графитовых биполярных пластин

Бipolarная пластина, также известная как коллекторная пластина, является одним из важных компонентов топливного элемента. Она имеет следующие функции и свойства: разделяет топливо и окислитель, предотвращая прохождение газа; собирает и проводит электрический ток, обладая высокой электропроводностью; имеет каналы для потока, спроектированные и обработанные таким образом, чтобы газ распределялся равномерно на реакционную область электродов для проведения электродных реакций; может отводить тепло и поддерживать равномерное температурное поле в элементе; устойчива к коррозии; стойкая к ударам и вибрациям; тонкая; легкая; а также имеет низкую стоимость, легко обрабатывается и подходит для массового производства и т. д.

Функция bipolarной пластины (также известной как перегородка) заключается в обеспечении газового потока, чтобы предотвратить последовательный проход водорода в газовой камере батареи вместе с кислородом, а также в установлении цепи тока между катодом и анодом последовательно. Толщина bipolarной пластины должна быть как можно меньше, чтобы снизить сопротивление протеканию тока и теплопроводности, одновременно поддерживая определенную механическую прочность и хороший газоизолирующий эффект.

Материалы биполярных пластин можно условно разделить на три категории: углеродные материалы, металлические материалы и металл-углеродные композитные материалы.

(1) Углеродные материалы. К углеродным материалам относятся графит, формованные углеродные материалы и расширенный (гибкий) графит. Конventional биполярные пластины изготовлены из плотного графита и механически обработаны для образования газовых потоковых каналов. - Графитовые биполярные пластины химически стабильны и имеют низкое сопротивление контакта с МЭА.

(2) Металлические материалы. Металлические материалы, такие как алюминий, никель, титан и нержавеющая сталь, могут быть использованы для изготовления биполярных пластин. Металлические биполярные пластины легко обрабатываются, могут быть произведены в больших количествах, имеют низкую стоимость, малую толщину, высокую объемную удельную мощность и удельную энергию батареи.

(3) Композитные материалы. Если сопротивление контакта между биполярной пластиной и МЭА велико, то омическое сопротивление приводит к большему полярному падению и снижает эффективность работы. Среди различных широко используемых материалов биполярных пластин графитовые материалы имеют наименьшее сопротивление контакта, а на поверхности нержавеющей стали и титана образуются непроводящие оксидные пленки, увеличивающие сопротивление контакта.