燃料电池双极板如何利用设备制备?

  • 发布时间:2024-04-01 15:15:45,加入时间:2011年05月06日(距今4775天)
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工艺中如何控制石墨双极板的强度?采用石墨粉作导电骨料,碳素复合材料双极板,热塑性树脂作粘合剂,模压复合双极板

      双极板是燃料电池电堆的核心部件之一,大功率电堆必然对双极板的尺寸和性能提出更高的要求。模压复合双极板具有长寿命。低成本的独特优势。本公司采用天然石墨或人造石墨粉作导电骨料,热固性或热塑性树脂作粘合剂,在热压条件下通过模压一次成型技术制备出具有一定流道、大尺寸、性能优良和低成本的碳素复合材料双极板,实现了复合双极板的国产化。

      双极板是电堆的核心结构零部件,起到均匀分配气体、排水、导热、导电的作用,占整个燃料电池60%的质量和约15%~20%的成本,其性能优劣直接影响电池的输出功率和使用寿命。目前使用的极板有石墨极板和金属极板,其中石墨双基板zui为成熟而且已经实现大规模商业化应用。其技术含量在整个燃料电池中相对较低,工艺环节中主要需要控制的是极板的强度和加工性能。

     国外主要供应商包括美国的步高石墨有限公司(POCO)、格拉夫技术国际控股有限公司(Graftech),日本的藤仓橡胶工业株式会社(FujikuraRubberLTD)和九州耐火炼瓦株式会社(KyushuRefractories),国内主要有上海弘枫、上海神力、杭州鑫能石墨、江阴沪江科技、淄博联强碳素材料、上海喜丽碳素等,其性能与国外产品不相上下,在石墨双极板方面已经实现了完全国产化。

      金属双极板在生产过程中则需要注意其耐腐蚀涂层的均匀性和导流槽加工的精密度。生产商主要为瑞典赛尔冲击股份公司(Cellimpact)、美国德纳控股公司(Dana)、德国格雷伯机械技术有限公司合作(Grabener)、美国特来德斯通技术公司(Treadstone),国内尚未量产,主要研发企业为新源动力。

    在双极板领域中国内外技术和产业化程度差距不大,并且国内由于基建设施和劳动力的优势,在技术含量较低的双极板领域略有优势。

所谓的石墨粉研磨到一定细度时,它的导电率才会更强发挥的更好,碳素材料也是同样。研磨设备分为高端与低端,低端的设备永远做不了高端设备的效果。

工艺中如何控制石墨双极板的强度?采用石墨粉作导电骨料,碳素复合材料双极板,热塑性树脂作粘合剂,模压复合双极板

研磨机有一定输送能力,对高固含量有一定粘稠度物料,设计了符合浆液流体特性的特殊转子,进行物料的推动输送;所有与物料接触部位均为316L不锈钢,机座采用304不锈钢;特殊要求如:硬度较大物料,对铁杂质要求严苛的物料,管道有一定压力并且需不间断运转的工况,可选磨头喷涂碳化物或陶瓷;腔体外有夹套设计,可通冷却或者升温介质。

高剪切力研磨机采用胶体磨与分散均质乳化机合二为一的方式,使其具有研磨、剪切、分散、均质、乳化等诸多功能。目前高剪切力研磨分散机在流体研磨分散领域有着极其广泛的应用。

第1级由具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽,定子可以无限制的被调整到所需要的与转子之间的距离,在增强的流体湍流下,凹槽在每级都可以改变方向。这样的设计可以保障物料初始颗粒较大时,可以顺畅进入研磨分散机腔体,通过高速旋转的精细度递升磨头zui终得到微纳米级的物料颗粒。

第2级由转定子组成。分散头的设计也很好地满足不同粘度的物质以及颗粒粒径的需要。在线式的定子、转子和批次式机器的工作头设计的不同主要在对输送性的要求方面,特别要引起注意的是:在粗精度、中等精度、细精度和其他一些工作头类型之间的区别不光是指定转子齿的排列,还有一个很重要的区别是不同工作头的几何学特征不一样。狭槽数、狭槽宽度以及其他几何学特征都能改变定子和转子工作头的不同功能。根据以往的惯例,依据以前的经验指定工作头来满足一个具体的应用。在大多数情况下,机器的构造是和具体应用相匹配的,因而它对制造出zui终产品是很重要。当不确定一种工作头的构造是否满足预期的应用。采用的是剪切研磨的方式,作用是对分子间作用力进行一个解聚的过程,从而保证了分子结构的完整性,zui大程度保留了其性能。

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