수소 연료 전지를위한 양극판 제조에서 초음파 세정 기술의 혁신적인 적용

글로벌 에너지 전환을 배경으로, 수소 에너지는 효율적이고 깨끗한 에너지 형태로서 에너지 변환의 중요한 방향이되었습니다.수소 연료 전지수소 에너지 응용의 핵심 기술로서, 성능과 비용 효율성은 수소 에너지 산업의 발전을 이끌고있는 핵심 요소입니다.

A 수소 연료 전지연료 전지 스택 내의 수소와 산소의 화학 반응에 의해 화학 에너지를 전기 에너지로 전환시키고, 소화 및 부산물로 물을 생산하지 않고 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치입니다. 따라서 연료 전지는 전통적인 내연 기관과 비교하여 제로 배출, 고효율 및 저음과 같은 장점이 있습니다.

연료 전지 스택은 일반적으로 전체 전력 출력을 개선하기 위해 직렬로 쌓인 다중 연료 전지 유닛으로 구성됩니다. 스택 내에서양극판그리고막 전극인터리브되고, 씰이 포함되어 있으며, 끝 플레이트에 의해 고정됩니다.

그중에서도바이폴라 플레이트가스 분포, 전기 및 열 전도, 막 전극 지원 및 부산물 제거와 같은 여러 작업을 수행하는 연료 전지의 중추 역할을합니다. 비용은 약 20-40%를 차지합니다연료 전지 스택. 재료에 따라, 양극판은 금속, 흑연 및 복합 재료의 세 가지 주요 유형으로 분류 될 수 있습니다.

제조 기술의 지속적인 개발로금속 바이폴라 플레이트우수한 성능, 내구성 및 비용 장점으로 인해 연료 전지 양극판의 주류 선택이되고 있습니다. 금속 바이폴라 플레이트의 생산 공정에는 주로 스탬핑, 테두리, 청소, 용접, 코팅 및 캡슐화 단계가 포함됩니다.

단일 플레이트 스탬핑 및 절단 : 유량장, 3 챔버 포트 및 보조 구조는 스탬핑 형성 금형을 통해 금속 시트 코일에 준비됩니다. 과도한 플래시 및 포트 잔해는 트리밍 금형으로 제거됩니다.

단일 플레이트 청소 :금속 바이폴라 플레이트두 개의 단일 플레이트, 캐소드 플레이트 및 양극 플레이트를 용접하여 형성됩니다. 용접 공정에는 용접 영역 표면의 청결에 대한 엄격한 요구 사항이있는 밀봉, 견고성, 일관성, 내구성 및 평탄도와 같은 요인을 고려해야합니다. 따라서 단일 플레이트의 사전 청소는 용접 품질을 향상시키기위한 필요한 단계입니다.

바이폴라 플레이트 용접 : 2 개의 단일 플레이트를 함께 용접하여 고속 레이저 용접 시스템을 사용하여 바이폴라 플레이트를 형성하여 레이저 융합에 의존하여 용접 영역에서의 연결을 달성합니다.

바이폴라 플레이트 세정 : 바이폴라 플레이트는 연료 전지의 산성 및 습한 환경에서 부식성이 있어야하며 다른 연료 전지 성분 및 재료와 우수한 호환성이 필요합니다. 따라서, 바이폴라 플레이트의 표면은 다중 재료 및 다층 코팅 처리를 겪어 우수한 내식성, 높은 전도도 및 낮은 접촉 저항을 달성합니다. 코팅 품질 및 성능에 부정적인 영향을 피하기 위해 코팅 공정 전에 플레이트의 정확한 세척이 필요합니다.

바이폴라 플레이트 코팅 : 전도성 및 부식 방지 코팅은 진공 코팅 시스템에서 마그네트론 스퍼터링을 사용하여 바이폴라 플레이트 표면에 제조됩니다.

바이폴라 플레이트 캡슐화 : 접착제 층은 자동화 된 캡슐화 장비를 사용하여 바이폴라 플레이트의 표면에 사전 적용됩니다. 씰 구성 요소가 배치되고 배치되고 바이폴라 플레이트는 접착제 층을 사용하여 씰 구성 요소에 연결됩니다.

테스트 및 배송 : 바이폴라 플레이트의 전도도는 접촉 저항 테스트 장치를 사용하여 테스트됩니다. 밀봉 후, 밀폐 상태를 보장하기 위해 밀폐 상태를 보장하기 위해 밀폐 테스트 장치를 사용하여 수소 챔버, 산소/공기 챔버 및 바이폴라 플레이트의 냉각수 챔버에서 누출 시험이 수행된다. 육안 검사가 수행되며 최종 검사 보고서는 배송 준비를 위해 생성됩니다.

수소 연료 전지는 엄청난 잠재력을 가지고 있으며 흥미로운 기회를 제공합니다. 그러나, 실제 적용 경로에는 중요한 도전이 있으며, 양극판 청소는 매우 어려운 작업입니다.

전통적인 청소 방법과 비교할 때 초음파 청소 기술은 높은 세척 효율, 우수한 세척 결과 및 비파괴 청소와 같은 장점을 제공합니다. 그것은 액체의 초음파 파에 의해 생성 된 캐비테이션 효과를 사용하여 금속 바이폴라 플레이트의 표면에 작은 갭과 모공에 침투하여 먼지, 스탬핑 입자, 오일 및 유기 물질과 같은 불순물을 효과적으로 제거하여, welding 및 coating 공정을위한 깨끗한 표면을 제공하여 Bipolar Plate의 전도도 및 부동성을 향상시킵니다.

또한 초음파 청소 기술은 풀 프로세스 자동화 제어를 위해 쉽게 구현할 수 있습니다. 개별 프로세스 응용 프로그램에 적용되거나 전체 생산 라인에 통합 되든 청정 결과의 높은 청결과 일관성을 보장합니다. 또한 초음파 청소 기술은 다양한 재료 및 크기의 물체를 청소하는 데 적합하므로 생산 규모, 재료 및 크기가 다른 양극도 플레이트의 세척 요구 사항을 충족시켜 금속 양극도 플레이트를 청소하는 데 이상적인 선택이됩니다.

수소 에너지 산업의 개발 전망은 광범위하며, 전 세계의 많은 국가들이 수소 에너지와 연료 전지를 에너지 전환의 중요한 구성 요소로 인식하여 정책 지원과 투자를 제공했습니다. 기술 발전과 비용 절감으로 수소 연료 전지는 운송, 항공, 항공 우주, 산업용 청정 에너지 응용 및 발전과 같은 다양한 분야에서 널리 사용될 것으로 예상됩니다.

결론적으로, 수소 연료 전지를위한 바이폴라 플레이트 제조에서 초음파 세정 기술의 혁신적인 적용은 세정 효율, 세정 결과, 자동화 제어 및 다양한 플레이트 재료 및 크기와의 호환성 측면에서 상당한 이점을 제공합니다. 초음파 파와 캐비테이션 효과를 활용함으로써,이 기술은 연료 전지의 성능 및 내구성에 중요한 양극 플레이트의 청결, 전도도 및 부식 저항을 보장합니다. 수소 에너지 및 연료 전지 기술의 중요성이 높아짐에 따라 바이폴라 플레이트의 제조 공정에서 초음파 청소 기술의 구현은 다양한 산업에서 수소 연료 전지의 발전 및 광범위한 채택에 기여합니다.