연료 전지 바이폴라 플레이트 재료 및 제제-

스탬핑 및 수경식 공정

스탬핑 공정은 압력 장치와 강성 금형을 사용하여 특정 외부 힘을 플레이트에 적용하여 플라스틱 변형을 유발하여 원하는 모양 또는 크기를 얻는 방법입니다. 블랭크 스탬핑은 주로 핫 롤링 및 냉장 강철 판으로 세계 철강 제품의 60% ~ 70%를 차지합니다. 따라서 원료의 관점에서 스탬핑 과정이 지배적입니다. 또한,양극판스탬핑 공정에 의해 생산되는 비용은 저렴하고 생산성이 높으며 얇고 (0.051mm 정도) 균일하고 강도가 높으며 자동차, 항공 우주 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.

수중화 공정은 액체 또는 금형을 힘 전송 매체로 사용하여 제품을 제품으로 처리하는 플라스틱 가공 기술입니다. 스탬핑 공정과 비교하여 금형이 적습니다 (하나의 금형 세트 만 필요합니다). 수경화는 크기 및 표면 품질 측면에서 스탬핑 공정보다 우수하며 스탬핑 공정은 생산성이 높습니다.

고무 패드 성형 공정

유연성 성형 공정으로도 알려진 고무 패드 성형은 마이크로/중간 러너 성형을위한 새로운 스탬핑 방법으로, 스탬핑 및 수중화 중에 균열, 주름 및 표면 잔물결의 문제를 해결할 수 있습니다. 그것은 단단한 곰팡이와 고무 플레이트로 구성되며, 그들 사이의 접촉 표면은 유연하여 마이크로 스케일 유량 채널의 형성성을 크게 향상시킵니다.

또한, 성형 공정에서 고무 패드와 강성 금형을 정확하게 조립할 필요가 없으므로 시간과 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

금속 바이폴라 플레이트코팅

금속은 많은 장점이 있지만, 금속 바이폴라 플레이트는 부식에 더 취약하여 성능과 내구성에 악영향을 줄 수 있습니다. 금속 바이폴라 플레이트의 부식의 이유는 애노드에서 환원 환경의 존재로 인해 보호 금속 산화물 층이 감소하여 수소를 형성하고 금속을 물에 용해시키고, 금속이 수증기를 통해 연료 흐름에 혼합되어, 프로톤 교환 막의 위험을 증가시키고, 잠재적으로 프로 톤 교환 막의 활성을 증가시킬 수 있기 때문이다. 캐소드에서, 산화 환경의 존재는 금속 바이폴라 플레이트의 부식 속도를 크게 증가시켜 성능 저하와 심지어 전체 배터리 스택 장애를 일찍 과열시킬 것이다.

수의사는 금속 바이폴라 플레이트 및 코팅을 사용하여 부식, 비용 및 전도도와 같은 일련의 문제를 해결했습니다. 금속 바이폴라 플레이트의 코팅 재료는 표 3에 나와 있습니다. 코팅 재료는 표에서 볼 수 있습니다.금속 바이폴라 플레이트주로 두 가지 범주를 포함합니다.

카테고리 1은 흑연 코팅과 같은 탄소 기반 코팅입니다.

카테고리 2는 귀금속 코팅, 금속 탄화물 또는 질화물 코팅 및 금속 산화물 코팅과 같은 금속 기반 코팅입니다.

코팅 공정 경로의 관점에서, 현재 전기 도금, 화학 코팅 (예 : 뜨거운 딥 코팅, 페인트 분무, 스프레이 코팅), CVD (화학 증기 증착), PVD (물리 증기 증착)의 4 가지 주요 유형의 공정 경로가 있습니다. 현재, PVD 공정은 주로 수의사의 금속 플레이트 코팅에 사용됩니다. PVD 공정을 사용한 코팅은 순도가 높고 밀도가 양호합니다. 코팅 및 기판은 단단히 결합됩니다. 코팅은 기판 재료의 영향을받지 않습니다. 금속 바이폴라 플레이트에 이상적인 표면 변형 기술입니다.

복합 바이폴라 플레이트

복합 바이폴라 플레이트는 흑연 플레이트와 금속 플레이트의 장점을 더 잘 결합 할 수 있습니다. 이들은 밀도, 부식성 및 쉬운 성형의 특성을 가지므로 스택을 조립 한 후 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. 복합 바이폴라 플레이트는 구조에 따라 구조적 복합 바이폴라 플레이트 및 재료 복합 바이폴라 플레이트로 나눌 수 있습니다.

구조적 복합재바이폴라 플레이트

구조적 복합 바이폴라 플레이트는 유동장 플레이트로서 분리판, 다공성 얇은 탄소 판, 금속 메쉬 등으로 얇은 금속 또는 다른 고밀도 전도성 플레이트를 사용하며 전도성 접착제와 결합된다. 이 복합 구조 바이폴라 플레이트는 금속 플레이트와 흑연 플레이트의 장점을 결합합니다. 금속 플레이트의 도입으로 인해 흑연은 밀도 및 강화의 필요없이 전도 및 유동 채널 형성의 역할 만 수행합니다. 동시에, 흑연 플레이트의 간격으로 인해, 금속 플레이트는 부식성 매체와 직접 접촉 할 필요가 없어 금속 양극성 플레이트의 부식을 감소시킨다. 이로 인해 양극성 플레이트는 부식 저항성, 전도도, 작은 크기, 가벼운 무게 및 고강도의 장점을 갖습니다.

재료 복합 바이폴라 플레이트

재료 복합 바이폴라 플레이트는 주로 흑연 분말/강화 섬유를 열가소성 또는 열 세트 수지 재료와 혼합하여 사전 형성을 형성 한 다음 이들을 형성으로 경화/흑연화하여 형성됩니다. 복합 바이폴라 플레이트는 탄소 기반 복합 바이폴라 플레이트 및 금속 기반 복합 바이폴라 플레이트로 나눌 수 있습니다.

탄소 기반 복합 바이폴라 플레이트는 전도성 필러 및 수지의 비에 따라 전도성 성능과 기계적 강도를 조정할 수 있습니다. 이들은 성형 또는 사출 성형 공정을 사용하여 대량 생산하여 양극판 제조 비용을 줄이고 향후 더 큰 응용 프로그램을 가질 것입니다. 전망. 금속 매트릭스 복합 바이폴라 플레이트는 일반적으로 금속을 분리기로 사용하며 프레임은 플라스틱, 폴리 설파이드 또는 탄산염으로 만들어 배터리 팩의 질량을 줄입니다. 프레임 및 금속 플레이트는 전도성 접착제와 결합됩니다. 주입 성형 및 베이킹에 의해 준비됩니다. 구멍 얇은 카본 플레이트 또는 흑연 플레이트는 유동장 플레이트로 사용됩니다.

금속 매트릭스 복합 바이폴라 플레이트는 흑연 바이폴라 플레이트와 금속 바이폴라 플레이트의 장점을 결합합니다. 그러나 구조 및 제조 공정은 복잡하고 생산 비용은 탄소 행렬 복합 양극판보다 훨씬 높기 때문에 PEMFC에서 홍보하기가 어렵지만 일부 특별한 시나리오에서는 특정 이점이 있습니다.