La placa bipolar de grafito compuesto es un nuevo tipo de placa bipolar, que se utiliza principalmente en pilas de combustible como componente importante. Aísla y distribuye oxidante y combustible, conduce corriente, soporta electrodos de membrana y regula la temperatura interna del reactor.
Estructura básica y composición.
1. Materiales de la matriz: (1) Fase de grafito: el grafito natural, el grafito expandido o el grafito artificial proporcionan una alta conductividad eléctrica y estabilidad química.
Resinas poliméricas: como resina fenólica, resina epoxi, para mejorar la resistencia mecánica y llenar el vacío.
Relleno conductor: negro de humo, fibra de carbono o partículas metálicas para mejorar aún más la conductividad.
2. Proceso compuesto: mediante moldeo, moldeo por inyección o moldeo por prensado en caliente, el grafito se mezcla con resina/relleno y luego se cura.
Tabla de parámetros técnicos de la placa bipolar de grafito
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Categoría |
Parámetro |
Valor objetivo |
Unidad |
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Propiedades básicas |
Densidad |
Mayor o igual a 1,90 |
gramos/cm³ |
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Pureza del grafito |
Mayor o igual a 95 |
% en peso |
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Porosidad |
Menor o igual a 0,5 |
% |
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Rendimiento eléctrico |
Conductividad del volumen |
Mayor o igual a 125 |
cm |
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Resistencia de contacto |
Menor o igual a 5 |
mΩ·cm² |
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Propiedades mecánicas |
Resistencia a la flexión |
Mayor o igual a 60 |
MPa |
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Fuerza compresiva |
Mayor o igual a 100 |
MPa |
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Dureza Shore |
60-80 |
Costa |
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Durabilidad |
Densidad de corriente de corrosión |
<1 |
µA/cm² |
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Temperatura de funcionamiento |
-30~180 |
grado |
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Vida útil acelerada |
>30,000 |
horas |
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Restricciones del proceso |
Espesor mínimo |
0.3 |
milímetros |
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Máx. Contenido de resina |
Menor o igual a 15 |
% en peso |
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Rugosidad de la superficie |
Ra Menor o igual a 1,6 |
μm |
Este producto admite personalización personalizada.
Función
Las placas bipolares de grafito compuesto ofrecen ventajas como bajo costo, excelente resistencia a la corrosión y fácil formabilidad. En comparación con las placas bipolares de metal, evitan eficazmente los problemas de corrosión comunes que se encuentran en los entornos de pilas de combustible. En comparación con las placas bipolares de grafito, demuestran una estanqueidad al gas-y una resistencia a la flexión superiores. Además, estos materiales compuestos se pueden optimizar mediante ajustes precisos en la composición de la resina, proporciones de relleno conductor y la aplicación de procesos de modificación de grafito o aditivos de resina, lo que permite-mejoras de rendimiento ajustadas.
Ventajas clave
- Beneficio de costo: el costo del material es entre un 30% y un 50% menor que el de la placa de grafito puro y es adecuado para moldeo por inyección y otros procesos de producción por lotes.
- Flexibilidad de diseño: se puede procesar en un canal de flujo ultra-delgado para optimizar la densidad de potencia volumétrica de la pila de pilas de combustible.
- Durability: Life>5000 horas en condiciones de pila de combustible, densidad de corriente de corrosión<1 μA/cm².
Perspectiva de solicitud
Con el avance continuo de la tecnología de energía del hidrógeno y la aplicación generalizada de las celdas de combustible de membrana de intercambio de protones, se espera que la demanda del mercado de placas bipolares de grafito compuesto-un componente clave en los sistemas de celdas de combustible-crezca de manera constante. Mientras tanto, a medida que los procesos de fabricación se refinan y se desarrollan rellenos conductores innovadores, estos materiales compuestos verán un rendimiento mejorado, proporcionando un soporte sólido para la comercialización de aplicaciones de pilas de combustible.


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