연료 전지 바이폴라 플레이트 재료 및 준비

의 개발양성자 교환 막연료 전지는 깨끗하고 효율적이며 신뢰할 수있는 전원이 될 수있는 잠재력을 보여주었습니다. PEMFC의 주요 구성 요소 중 하나 인 바이폴라 플레이트는 전기 연결을 제공하고, 반응 가스를 운반하고, 반응 열을 소산하며, 부산물을 제거하는 기능을 갖습니다. 그러나 PEMFC 비용을 제한하는 주요 요인 중 하나입니다. 바이폴라 플레이트의 다른 재료에 따르면, 금속 바이폴라 플레이트로 나눌 수 있습니다.흑연 바이폴라 플레이트복합 바이폴라 플레이트. 이 기사는 양극 판 재료와 준비 과정을 검토합니다. 그 중에서 금속 바이폴라 플레이트는 우수한 기계적 및 물리적 특성과 비 다공성 흑연 및 복합 재료에 비해 강한 비용 장점으로 인해 승용차 응용 분야에 많은 관심을 끌었습니다. 그러나 그들의 제조 공정과 부식 저항은 금속 바이폴라 플레이트의 주요 관심사입니다. 앞으로, 우수한 내식성 및 전도성 또는 새로운 코팅의 개발바이폴라 플레이트금속 재료는 승용차 분야에서 PEMFC의 적용을 크게 촉진합니다.

화석 연료 연소로 인한 환경 오염 및 온실 효과의 문제를 완화하기 위해 새로운 청정 에너지의 발달이 시급히 필요합니다. 그중에서도, 수소 에너지는 가장 적합한 에너지 원으로 간주되며, 에너지가 고효율, 제로 배출량 및 낮은 작동 온도의 장점으로 인해 에너지가 가장 잠재적 인 에너지 전환 장치가 되었기 때문에 수소 에너지를 사용하는 양성자 교환 막 연료 전지. 그러나 PEMFC의 내구성과 비용의 한계로 인해 대규모 상업용 응용 프로그램은 아직 달성되지 않았습니다. 바이폴라 플레이트는 PEMFC의 주요 구성 요소 중 하나입니다. 정상적인 상황에서, 양극 판은 스택 총 질량의 80% 이상과 총 비용의 약 30%를 차지하며, 스택의 부피는 기본적으로 양극판에 의해 점유된다.

수의사는 6 가지 기본 기능을 요약합니다양극판연료 전지 구조에서 :

(1) 각 배터리를 분리하십시오.

(2) 수송 반응 가스;

(3) 전기 연결을 제공한다.

(4) 물 부산물 제거;

(5) 반응 열을 소산하고;

(6) 클램핑 력을 견딜 수 있습니다.

위의 기능에 적응하기 위해, 2020 년과 2025 년에 미국 에너지 부가 제공 한 바이폴라 플레이트의 특징 지표는 표 1에 나와 있습니다. 현재 연료 전지 기술 팀의 로드맵 보고서에서 판단 할 때, 양극도 플레이트 비용은 미국 에너지 2025 달러 대상 (US $ 2.0/KW)보다 훨씬 높습니다. 따라서, 양극 판 재료의 가격은 저렴해야하며 전기 및 열전도율이 높고 접촉 저항성이 낮고 부식성이 우수합니다.

양극판상이한 재료에 따라 금속 바이폴라 플레이트, 흑연 바이폴라 플레이트 및 복합 바이폴라 플레이트로 나눌 수있다. 표 2는 다른 재료의 양극 판의 장점과 단점을 나열합니다. 흑연 바이폴라 플레이트는 현재 중국에서 가장 인기있는 PEMFC입니다. 일반적으로 사용되는 바이폴라 플레이트 재료이지만 대규모 대량 생산 중에 금속 바이폴라 플레이트의 생산 비용이 크게 줄어들고 고출력 스택의 부피는 흑연 플레이트 스택의 부피보다 훨씬 작기 때문에 점점 더 인기가 커지고 있습니다. 많은 관심. 그러나 대량 생산의 어려움과 복합 양극성 판의 높은 가격으로 인해이 기술 경로는 점차 희석되었습니다.

VET 의이 기사는 흑연 바이폴라 플레이트, 금속 바이폴라 플레이트 및 복합 바이폴라 플레이트의 특성, 가공 기술 및 준비 방법을 검토합니다. 또한 금속 바이폴라 플레이트의 코팅을 검토합니다. 마지막으로, 다양한 재료 및 배터리 응용 분야의 양극 판 연료를 소개합니다.