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Piatto bipolare e vantaggi della grafite nell'applicazione dei veicoli industriali

August 1, 2022

Le olimpiadi invernali di Pechino è un buon scenario dell'applicazione per i veicoli di energia di idrogeno, che sono utilizzati alle basse temperature e non hanno quasi emissioni di carbonio in tutto il ciclo. In futuro, le pile a combustibile dell'idrogeno, le batterie al litio ed il combustibile saranno divisi in tre parti. I veicoli della pila a combustibile dell'idrogeno pricipalmente sono composti di parecchi parti, sistema di batterie, sistema motorio di azionamento, sistema di controllo del veicolo, sistema di immagazzinamento dell'energia ausiliario, sistema di memorizzazione a bordo dell'idrogeno, ecc. Fra loro, il piatto bipolare della grafite da presentare oggi è una componente importante nella pila della pila a combustibile.

La pila della pila a combustibile della membrana di scambio protonico è montata da un unicellulare in serie, in cui l'unicellulare consiste di un piatto di anodo, di un MEA (elettrodo della membrana) e di un piatto del catodo. Solitamente, la tensione di funzionamento di un unicellulare è 0.6~0.85V ed il numero degli unicellulari in serie può essere selezionato come richiesto quando integra una pila della pila a combustibile. Come componente importante della pila della pila a combustibile della membrana di scambio protonico, la massa del piatto bipolare rappresenta 60-80% della pila della pila a combustibile, il costo rappresenta 20-40% e quasi occupa l'intero volume di intera pila della pila a combustibile.

 

Il ruolo del piatto bipolare nella pila della pila a combustibile dell'idrogeno è pricipalmente di vuotare e sostenere la conduzione, in modo dal suo proprio piatto bipolare ha determinati requisiti prestazionali:

1. Da un lato, l'alta conducibilità è richiesta, perché porta certa forza meccanica;

2. Oltre alla conduzione corrente, la tenuta dell'aria è migliore;

3. Altro è durante l'uso, perché l'ambiente bipolare del piatto deve avere una buona resistenza della corrosione e deve incontrarsi lo stesso tempo di impiego del veicolo;

4. Inoltre, per l'applicazione della nostra automobile, c'è un costo più sensibile, in modo dall'efficienza fabbricante del piatto dell'elettrodo deve essere alta ed il suo costo di produzione deve essere ridotto.

piatto bipolare del metallo

1. Attualmente, i piatti bipolari possono pricipalmente essere divisi in due categorie, uno è piatti di metallo e l'altro è piatti della grafite. La grafite ora è utilizzata più comunemente in piatti bipolari modellati. In questo pezzo di piatti bipolari con differenti parametri, presentano i loro propri vantaggi, ma ci sono inoltre alcuni svantaggi, così queste due parole possono essere dette l'un l'altro per essere una concorrenza e un complemento.

2. Il vantaggio principale del piatto bipolare del metallo è che ha buona forza meccanica, buona tenuta dell'aria ed il piatto può essere fatto molto leggermente, che è un grande vantaggio nella densità di potenza, ma il problema attuale è il problema di corrosione, che conduce a là è attualmente alcuni problemi con il tempo di impiego.

3. Il piatto della grafite è relativamente forte in termini di conducibilità elettrica e termica, compreso resistenza della corrosione e tempo di impiego, ma attualmente, qualunque cosa il genere di piatto della grafite sia, attualmente dovuto forza meccanica, l'intero doppio lo spessore del piatto è troppo spesso, in modo dal volume di nostra pila è troppo grande.

Inoltre, c'è un piatto bipolare composito, che è realmente ad un doppio substrato basato a grafite nel senso rigoroso. Le sue componenti principali comprendono la resina ed i materiali conduttivi, che sono costituite da un processo di modellatura. Relativamente parlando, i piatti bipolari della grafite possono essere detti per essere un equilibrio della prestazione fra i piatti bipolari del metallo e piatti bipolari della grafite tradizionale, con forza meccanica relativamente alta e la durezza relativamente alta, così nella progettazione dei materiali di corrispondenza, può portare la leggerezza e la magrezza di questo prodotto e la tenuta dell'aria è migliore, ma ci sono pochi produttori attualmente che la producono. Ci sono svantaggi del pannello composto, di alta resistenza e di alto costo iniziale della muffa.

Attualmente, i veicoli della pila a combustibile dell'idrogeno sono pricipalmente veicoli industriali. I veicoli industriali non sono come sensibili al volume ed al peso di batterie come veicoli adibiti al trasporto di persone e principale utilizzazione i piatti bipolari della grafite. Prendendo alla grafite i piatti bipolari utilizzati nei veicoli industriali della pila a combustibile dell'idrogeno come esempio, il prezzo di mercato corrente è circa 150 yuan per gruppo, mentre il numero dei piatti bipolari richiesti per un veicolo industriale fornito di una pila di 75 chilowatt è circa 300 gruppi. Il costo del piatto è alto quanto 45.000 yuan ed il costo di intera pila è più di 100.000 yuan. Può essere visto che il valore dell'uscita corrente dell'industria di trasformazione del piatto bipolare della grafite è molto alto.

Bus dell'energia dell'idrogeno

Nel 2020, l'applicazione dei sistemi della pila a combustibile nel mercato è pricipalmente veicoli industriali e le componenti del centro delle pile della pila a combustibile sono pricipalmente pile del piatto della grafite. Dal punto di vista dello sviluppo futuro, i piatti bipolari della grafite ancora occuperanno a lungo i veicoli industriali. più grande parte del mercato dell'automobile.

La grafite è un buon conduttore del calore e dell'elettricità. Presenta i vantaggi di alta conduttività elettrica, della stabilità chimica, della stabilità termica, della resistenza della corrosione e della densità bassa. Presenta i vantaggi inerenti ed unici per la fabbricazione dei piatti bipolari.

Poiché la grafite è un materiale poroso e fragile con forza bassa e duttilità difficile (relativamente fragili), è difficile da soddisfare le richieste di tenuta dell'aria dei piatti bipolari. Di conseguenza, durante l'elaborazione, la grafite deve essere impregnata e carbonizzata ripetutamente per renderla non porosa. Il piatto bipolare della grafite non porosa con buona tenuta dell'aria.

Di conseguenza, il piatto bipolare della grafite ha alti requisiti del processo di fabbricazione durante la fabbricazione, altrimenti è facile da fare il piatto bipolare fabbricato ha l'alta porosità e tenuta difficile dell'aria e l'installazione di una pila della pila a combustibile non solo colpirà la prestazione della prestazione globale della pila, può anche condurre ai rischi per la sicurezza di perdita e di causa dell'idrogeno.

Così perché il piatto bipolare della grafite occupa così grande quota di mercato e come cambia dalla grafite al piatto bipolare per gradi? Scopriamo insieme:

1. Preparazione di materia prima

Ad una temperatura elevata di 1000-1300°C, il coke ed il passo sono mescolati per formare il carbonio e poi il materiale di carbonio è impregnato di passo, al forno e poi è grafitizzato ad una temperatura elevata di 2500-3000°C in un forno elettrico.

2. Affettatura

Secondo la dimensione di progettazione della macchina bipolare, l'elaborazione approssimativa preliminare della fetta è effettuata.

3. Impregnazione

Dopo l'affettatura, il trattamento di impregnazione della resina è eseguito per riempire la superficie ed i pori interni della grafite, immersi solitamente per 24 ore e poi il trattamento termico è eseguito per curare la resina. Secondo la differenza della resina d'impregnazione, è divisa nella grafite impregnata fenolica e nella grafite impregnata l'alcool furfurilico.

4. Insabbiamento

La dimensione del piatto bipolare dopo l'affettatura è relativamente ruvida e la finitura superficia del piatto bipolare impregnato della grafite è inoltre povera, in modo da è necessario da frantumare, che include la molatura grezza, la molatura media e benissimo la molatura.

5. Incisione

L'incisione è un punto chiave nella fabbricazione di piatti bipolari. La qualità dimensionale del campo di flusso e di tolleranza dei piatti bipolari dipende dall'accuratezza della macchina per incidere.