Analyse van het productieproces van het grafiet bipolaire plaatproces

Momenteel is de toepassing van het brandstofcelsysteem in de markt voornamelijk bedrijfsvoertuigen, waarvan de kerncomponent van brandstofcelreactor voornamelijk grafietplaatreactor is, vanuit het toekomstige ontwikkelingspunt,grafiet bipolaire plaatZal nog steeds een groot deel van de markt voor bedrijfsvoertuigen bezetten. Dus waarom doet degrafiet bipolaire plaatBeweeg zo'n groot marktaandeel, en hoe verandert het van grafiet naar bipolaire plaat stap voor stap?

Volgens deBrandstofcelTechnical Team Roadmap Report vrijgegeven door het Amerikaanse ministerie van Energie in 2017, de vereisten voor de prestaties vanbrandstofcel bipolaire platenkan worden gezien in de volgende tabel:

De kosten, mechanische eigenschappen, luchtpermeabiliteit, corrosieweerstand, elektrische geleidbaarheid en oppervlaktecontactweerstand van de bipolaire plaat hebben strikte vereisten als de kernindicatoren van de bipolaire plaat, dus de selectie van grondstoffen en procesverwerkingstechnologie van degrafiet bipolaire plaatbeïnvloeden of het kan voldoen aan de behoeften van de uiteindelijke doelmarkt.

Grondstof

Verschillende fabrikanten vangrafiet bipolaire plaatHet productieproces is niet hetzelfde, de belangrijkste materialen zijn onder meer grafietmaterialen, hars -impregnatiematerialen, uithardingsmaterialen, enz. Volgens verschillende grafietplaatsproces, type grondstofselectie, materiaal, specificaties en cijfers hebben een groot verschil.

Volgens verschillende procesvereisten kan grafiet worden gemaakt tot poeder, spoel, vel en emulsie, maar de grondstoffen zijn voornamelijk verdeeld in drie categorieën:

Grafietpoeder: chemische reactie is zeer gevoelige stoffen, in verschillende omgevingen in zijn weerstand zullen veranderen, afhankelijk van of het grafietpoeder in het isolerende object ervoor kan zorgen dat het grafietpoeder ononderbroken is. Weerstand op hoge temperatuur, chemische stabiliteit, plasticiteit en thermoplastische weerstand zijn zeer goed.

Uitgebreid grafiet: een losse en poreuze wormachtig materiaal verkregen uit natuurlijke grafietschalen door intercalatie, wassen, drogen en uitbreiden bij hoge temperatuur. Naast de uitstekende eigenschappen van natuurlijk grafiet zelf, heeft het ook de kenmerken van zachtheid, compressie -veerkracht, adsorptie, stralingsweerstand en andere eigenschappen die natuurlijk grafiet niet heeft, en geëxpandeerd grafiet kan onmiddellijk 150 tot 300 keer bij hoge temperatuur uitbreiden.

Flake -grafiet: complete kristallisatie, natuurlijk kristallijn grafiet, zijn vorm zoals fosfor, zeshoekig kristalsysteem, gelaagde structuur, dunne en goede taaiheid, uitstekende fysische en chemische eigenschappen, met een goede thermische geleidbaarheid, elektrische geleidbaarheid, thermische schokweerstand, corrosieweerstand enzovoort.

De continue productie en verwerking vangrafiet bipolaire platenzijn voornamelijk verdeeld in twee categorieën, één is het plaatvormproces van geëxpandeerde grafietcomposietmaterialen, en de andere is het vorm-/spuitgietproces van grafietpoederhars conform materialen.

* Bron noemde het analyserapport van deze twee soorten processen gepubliceerd door AFCC Canada in 2017:

Categorie 1: het uitgebreide grafietblad wordt gekalder, gevormd en verwijderd en komt vervolgens in de hars -impregnatie, vulkanisatie, binding en verzegeling vulkanisatieprocessen, en vormt uiteindelijk eenbipolaire plaatproduct.

Momenteel heeft het proces de volgende kenmerken:

Het kan voldoen aan de vereisten van de vorm, oppervlakte -geometrie en mechanische grootte van de plaat;

Vanwege de continuïteit van het geëxpandeerde grafietmateriaal heeft het hoge elektrische en thermische geleidbaarheidskenmerken;

De oppervlakte -hydrofobe kenmerken die aan de vereisten voldoen, moeten worden opgelost door een samenwerkingsbehandeling van proces en materiaal.

Als het rolproces wordt aangenomen, moeten de ontwerpnauwkeurigheid en de procesnauwkeurigheid verder worden verbeterd;

Sluitingsdruk, harsverhouding en post-behandeling van oppervlakte-contactweerstand zijn de belangrijkste factoren die de prestaties van de plaat beïnvloeden.

Categorie 2: Het gemengde materiaal van grafietpoeder en hars wordt eerst bereid, en vervolgens worden het gemengde materiaal en de mal vooraf ingedrukt, vervolgens gevormd en gevulkaniseerd en uiteindelijk gebonden en verzegeld om het product te vormen.

Momenteel heeft het proces de volgende kenmerken:

1. Het kan goed voldoen aan de vereisten van de vorm van de plaat, de oppervlakte -geometrie en de mechanische grootte;

2. Omdat de gemengde deeltjes de continuïteit van het grafietmateriaal blokkeren, moet de geleidbaarheid onder hoge stroom verder worden verbeterd;

3. Om aan de behoeften van hydrofobe kenmerken van het oppervlak te voldoen, moeten worden opgelost door een samenwerkingsbehandeling van proces en materiaal;

4. De verhouding en selectie van hars, vulkanisatietijd en post-behandeling van oppervlakte-contactweerstand zijn de belangrijkste factoren die de prestaties van de plaat beïnvloeden.