Plăcile bipolare din grafit pentru celule de combustie cu hidrogen sunt componentele de bază ale dispozitivelor de energie cu hidrogen, cum ar fi celulele de combustibil cu membrană de schimb de protoni (PEMFC), celulele de combustibil cu oxid solid (SOFC) și bateriile cu flux. Ca punte de legătură între bateriile individuale, acestea îndeplinesc și patru funcții cheie: colectarea curentului conductiv, distribuția gazului, managementul termic și izolarea de etanșare. Sunt fabricate din materiale de grafit de puritate ridicată-(cu un conținut de carbon mai mare sau egal cu 99,95%) prin procese izostatice de presare sau comprimare-compozite de turnare, având conductivitate ridicată, rezistență excelentă la coroziune, coeficient scăzut de dilatare termică și etanșeitate bună la gaz. Ele sunt unul dintre materialele cheie pentru aplicarea comercială a pilelor de combustie cu hidrogen.
| Tip de produs | Procesul de fabricație | Caracteristici cheie | Aplicații tipice |
|---|---|---|---|
| Placă bipolară din grafit izostatic de înaltă{0}puritate | Presare izostatică la rece + Grafitizare-la temperatură ridicată + Prelucrare CNC de precizie | Izotropie excelentă, puritate ridicată, conductivitate electrică și termică remarcabilă | Vehicule-de pasageri de ultimă generație, pile de combustibil aerospațiale |
| Placă bipolară din grafit compozit | Amestecare cu pulbere de grafit și rășină + presare la cald + carbonizare | Cost redus, rezistență ridicată, ideal pentru producția de masă | Vehicule comerciale, producție de energie distribuită |
| Placă bipolară flexibilă din grafit | Grafit expandat + impregnare cu rășină + turnare prin compresie | Flexibilitate bună și performanță superioară de etanșare | Pile de combustibil mici, surse de alimentare de rezervă |
Proiectare structurală și sistem de canale de curgere
Placa bipolară modernă din grafit adoptă un design integrat, integrând trei zone funcționale de bază:
Zona canalului de flux de reacție: utilizează modele de canale de curgere serpentină, paralelă, în formă de cruce-sau biomimetice, cu lățimi ale canalelor cuprinse între 0,8 și 2 mm și adâncimi cuprinse între 0,5 și 1,5 mm, realizând o distribuție uniformă a hidrogenului/oxigenului
Zona canalului de curgere de răcire: este izolată de canalul de curgere de reacție, utilizând modele simetrice sau în formă de cruce-, asigurând că temperatura stivei este controlată între 60-80 de grade (PEMFC)
Zona de etanșare și poziționare: integrează structuri de etanșare cu caneluri, compatibile cu EPDM, cauciuc fluor etc., cu o precizie de poziționare de ± 0,1 mm
Dimensiuni standard: personalizabile pentru diverse specificații. Dimensiunile comune includ 200 × 200 × 3 mm, 300 × 300 × 4 mm și 400 × 400 × 5 mm, potrivite pentru unități de stivă cu diferite niveluri de putere de 1-500 kW.
Caracteristici de bază
1. Performanță electrochimică remarcabilă
Conductivitate ridicată: în -rezistivitatea plană este de până la 5-15 μΩ・m, rezistența de contact este mai mică de 10 mΩ・cm², reducând pierderile ohmice
Rezistență excelentă la coroziune: densitatea curentului de coroziune în mediul acid al celulei de combustie (pH=1-3) este < 1 μA/cm², cu 3 ordine de mărime mai mică decât cea a plăcilor bipolare metalice, iar durata de viață poate ajunge la 10,000 + ore
Stabilitate chimică: nu reacționează cu hidrogenul, oxigenul, apa și electroliții și nicio leșiere cu ioni metalici nu contaminează electrodul membranei
Management termic eficient și performanță structurală
Coeficient scăzut de dilatare termică: în intervalul 20-1000 de grade, este de numai 1,5-3,0 × 10⁻⁶/grad. Stabilitate dimensională excelentă la temperaturi ridicate, evitând deformarea stivei de baterii
Conductivitate termică ridicată: 120-170 W/(m・K), transfer rapid de căldură de reacție, asigurând temperatura uniformă a stivei de baterii
Rezistență mecanică bună: rezistență la compresiune 36-100MPa, rezistență la încovoiere 18-36MPa, capabilă să reziste la presiunea de asamblare a stivei de baterii (1-3MPa)
Performanță excelentă de etanșeitate și siguranță
Permeabilitate scăzută la gaz: după tratamentul de densificare, permeabilitatea este mai mică de 1 × 10⁻⁷ cm³/(cm²・s・atm), prevenind eficient încrucișarea hidrogen-oxigen (mai puțin de 0,1%)
Rezistență la inflamabilitate: materialul de grafit nu este-inflamabil, sporind siguranța sistemului de celule de combustibil
Ușoare: Densitate 1,75-1,92 g/cm³, cu 30-50% mai ușoară decât plăcile bipolare metalice, contribuind la creșterea densității de putere a sistemului
Avantaje de personalizare și sustenabilitate
Flexibilitate ridicată a designului: capabil să proceseze structuri complexe de canale de flux, potrivite pentru diferite cerințe de densitate de putere
Ecologic și reciclabil: Materialul de grafit poate fi reciclat, în conformitate cu conceptul de energie verde a hidrogenului
Stabilitate-pe termen lung: performanță stabilă în intervalul de temperatură de la -40 de grade până la 150 de grade, adaptabilă la condițiile dure de lucru
de ce ne alegeți pe noi
Furnizarea de soluții de design durabil, în special pentru bateriile cu flux și bateriile cu hidrogen-oxigen
de ce să alegem produsele noastre
Standarde de calitate și certificări
Conform cu standardele de calitate a hidrogenului ISO 14687-2:2019 pentru sistemele cu pile de combustibil cu hidrogen
Conform standardelor de testare a performanței SAE J2579 pentru plăcile bipolare ale celulelor de combustie
Poate furniza rapoarte de testare de la terți-de la SGS, UL etc., îndeplinind cerințele piețelor internaționale, cum ar fi UE și America de Nord
A trecut testul de nivel de protecție IP67, potrivit pentru aplicații în medii dure
| Câmp de aplicare | Avantajele de bază | Valoare specifică |
|---|---|---|
| Pile de combustibil pentru vehicule de pasageri | Greutate ușoară, conductivitate electrică ridicată, durată lungă de viață | Îmbunătățiți densitatea puterii sistemului și extindeți autonomia de rulare |
| Vehicule comerciale/Camioane grele- | Rezistență la vibrații, rezistență la coroziune, cost redus | Reduceți costurile de funcționare și întreținere ciclului complet de viață- |
| Generare distribuită de energie | Stabilitate excelentă, zgomot redus, emisii zero | Oferă putere de așteptare fiabilă și sprijină reducerea vârfurilor la grilă |
| Debit de stocare a energiei bateriei | Rezistență excelentă la coroziune electrolitică, conductivitate stabilă | Îmbunătățiți eficiența și ciclul de viață al sistemelor de stocare a energiei |
| Vehicule aeriene fără pilot (UAV) / Nave maritime | Densitate mare de putere, greutate redusă | Prelungește timpul de rezistență și crește capacitatea de încărcare |
Tag-uri populare: Placă bipolară pentru baterie cu hidrogen-oxigen, China cu hidrogen-Plăci bipolare pentru baterie cu oxigen cu hidrogen, furnizori, fabrică, plăci bipolare pentru celule de combustie PEM, placă de pilă de combustibil, matriță de monede din grafit, lingotieră de grafit, matriță de grafit de înaltă calitate, matriță de turnare sub presiune
