Plaque bipolaire en graphite
Pourquoi choisir Zibo Jinpeng Composite Materials Technology Co., Ltd.
Zibo Jinpeng Matériaux composites Technology Co., Ltd.est situé dans la ville de Wangcun, dans la ville de Zibo, dans la province du Shandong, qui est une célèbre base industrielle du carbone graphite en Chine. Notre société produit et traite principalement des matériaux en graphite et carbone. Il dispose d’un processus de production et d’un système de commercialisation complets. Elle est engagée dans la production et la transformation de produits en graphite depuis plus de 20 ans. Elle a construit son propre système de processus de production et de transformation et possède trois brevets d'invention nationaux. Elle a établi de vastes relations de coopération technique avec des laboratoires universitaires nationaux renommés tels que l'Université de technologie du Shandong et l'Université polytechnique du Nord-Ouest et a produit des pièces en graphite pour de nombreuses entreprises renommées. Il dispose de son propre système de R&D industriel et de ses propres équipements de test et de test.
Équipe technique professionnelle
Nous avons plus de 20 ans d'expérience et des dizaines d'ingénieurs seniors dans l'industrie de la R&D, de la production et de la fabrication du graphite. Qu'il s'agisse de la recherche et du développement de matières premières en graphite, du traitement précis des pièces en graphite, ainsi que de la graphitisation et de la purification des produits associés, notre équipe technique de haut niveau peut personnaliser des solutions professionnelles pour vous.
Large gamme d'applications
Notre gamme d'applications de produits comprend l'industrie du verre, l'industrie des fours à haute température, l'industrie réfractaire, l'industrie du plastique, l'industrie électronique des semi-conducteurs, l'industrie photovoltaïque, l'industrie pharmaceutique et chimique, l'industrie aérospatiale, l'industrie métallurgique, l'industrie automobile, l'industrie des énergies renouvelables, la fabrication de machines textiles, le verre. fabrication de machines.
Service professionnel
Communiquer pleinement avec les clients avant les ventes, fournir des suggestions de produits professionnelles et un support technique en fonction des besoins des clients, et garantir la haute qualité des produits dans la fabrication, l'emballage, la logistique et d'autres aspects. Pendant la période de vente, Zibo Jinpeng Graphite Factory fournit non seulement des services de livraison à temps, mais fournit également un support technique après-vente complet tel qu'une garantie à vie, une consultation technique et un diagnostic de problème pour garantir la satisfaction et la confiance du client. En termes de service après-vente, nous attachons une grande importance aux commentaires des clients, résolvons rapidement les problèmes et les préoccupations soulevés par les clients et améliorons continuellement la qualité et l'efficacité du service en fonction de l'expérience et des suggestions des clients.
Large gamme de produits
Nos principaux produits sont les éléments chauffants en graphite, le feutre de graphite, le feutre de carbone et le feutre rigide, le creuset en graphite, etc. À l'heure actuelle, l'Amérique du Nord, l'Europe de l'Est et l'Asie du Sud-Est sont les principaux marchés de destination de la coopération internationale de Zibo Jinpeng. Grâce à une qualité de produit stable et à d'excellentes propriétés matérielles, les produits en graphite fabriqués par Zibo Jinpeng détiennent une part de marché élevée dans les domaines de la fusion, de l'industrie chimique et des accessoires de fours industriels à haute température.
Qu'est-ce que la plaque bipolaire en graphite ?
Une plaque bipolaire en graphite est un composant clé d'une pile à combustible qui sépare les côtés anode et cathode au sein de la pile de cellules. La plaque bipolaire est chargée de distribuer le gaz ou le liquide réactif et de transporter les électrons entre les cellules. Le graphite est un matériau idéal pour les plaques bipolaires en raison de sa conductivité électrique élevée, de sa résistance à la corrosion et de sa durabilité. Les plaques bipolaires en graphite peuvent être fabriquées dans diverses formes et tailles pour s'adapter à diverses conceptions de piles à combustible et peuvent grandement améliorer les performances et l'efficacité de la pile à combustible.
Caractéristiques de la plaque de graphite
Haute conductivité.
Il agit structurellement comme une connexion en série de cellules individuelles.
Imperméabilité.
Il isole le gaz réactif et l'eau de refroidissement dans chaque chambre.
Conductivité thermique élevée.
Il peut transférer rapidement la chaleur générée dans la zone de réaction au fluide de refroidissement.
Haute résistance, faible densité et capacité thermique élevée.
Il peut répondre aux exigences de résistance structurelle, de résistance aux vibrations, de densité de puissance et de démarrage à basse température de la batterie.
Différences entre la plaque bipolaire en graphite et la plaque bipolaire en métal
Tendance à la corrosion
En raison de leur tendance inhérente à réagir dans des environnements acides, les BPP métalliques sont extrêmement sujets à la corrosion. Pour éviter cette corrosion et prolonger leur durée de vie, ils nécessitent des revêtements de protection supplémentaires et coûteux. Cette étape de traitement supplémentaire augmente le coût des plaques métalliques et laisse un risque de corrosion à long terme pour les applications où une durée de vie de 10 000 est requise.
Coûts globaux plus élevés
Au-delà du coût du revêtement protecteur spécial, les matériaux utilisés dans les plaques métalliques elles-mêmes sont intrinsèquement plus chers. À cela s’ajoutent des coûts de traitement de fabrication plus élevés par rapport aux plaques de graphite.
Durées de vie courtes
Les plaques métalliques ont été optimisées pour les applications automobiles avec une durée de vie de 5 heures 000. Les véhicules à pile à combustible utilisés dans des opérations lourdes, tels que les bus et les camions, nécessitent des BPP d'une durée de vie supérieure à 20,000 heures. Les plaques métalliques n'ont pas encore démontré cette performance dans des conditions réelles, contrairement aux plaques de graphite.
Avantages de la plaque bipolaire en graphite
Les plaques bipolaires en graphite ont des coûts initiaux et à long terme inférieurs
Les BPP en graphite sont bien moins coûteux que les plaques métalliques. Il s'agit aujourd'hui d'un produit moins coûteux, et ils offrent la possibilité de réduire les coûts à l'avenir grâce à des améliorations de la fabrication.
Une fois que la pile a atteint la fin de sa durée de vie, Ballard peut retirer l’ensemble membrane-électrode (MEA) de la pile et récupérer le catalyseur.
Nous pouvons ensuite utiliser les plaques bipolaires en graphite et le matériel d'origine pour remettre la pile en service sur le terrain selon les spécifications du produit d'origine. Les plaques métalliques ne peuvent pas être réutilisées.
C'est beaucoup moins coûteux que l'achat d'une pile entièrement nouvelle. Et comme les plaques bipolaires représentent aujourd'hui 20-30 % du coût global de la pile, les économies sont significatives. Ballard a réutilisé avec succès des BPP en graphite et des millions sont actuellement en service.
Les plaques bipolaires en graphite ont une plus grande durabilité
Les piles à combustible utilisant des plaques bipolaires en graphite ont prouvé leur durée de vie et leur durabilité dans une gamme d'applications. Aujourd'hui, les plaques métalliques sont limitées aux applications automobiles où une durée de vie plus courte (5,000 heures) est acceptable. Les plaques bipolaires en graphite utilisées dans les bus à pile à combustible ont atteint plus de 30 000 heures de fonctionnement, sans problème.
De plus, des milliers de piles à combustible Ballard utilisant des plaques bipolaires en graphite ont fonctionné dans des véhicules de manutention pendant plus de 10 000 heures.
La conception flexible de la plaque bipolaire en graphite conduit à de meilleures performances
Un levier de conception clé qui permet aux concepteurs de créer des piles à haute densité de puissance est la formabilité des plaques. Le matériau métallique a des limites en termes de formabilité, et tout ce qui est estampé sur un côté est reflété sur le côté opposé.
En revanche, avec les BPP en graphite, les concepteurs disposent d'une flexibilité de conception nettement plus grande et d'une plus grande liberté pour créer de véritables conceptions 3-D. Ceux-ci conduisent à une durée de vie plus longue, à des performances plus élevées, à un poids inférieur et à une capacité supérieure de démarrage par gel de la pile à combustible.
Les plaques bipolaires en graphite permettent des piles à haute densité de puissance
La production en grand volume de plaques bipolaires en graphite minces et de haute qualité est bien comprise et offre des avantages clés par rapport à la production de plaques métalliques, car les processus de revêtement et de soudage ne sont pas nécessaires.
Application de la plaque bipolaire en graphite
Industrie automobile:
Les plaques bipolaires en graphite sont largement utilisées dans les applications de véhicules à pile à combustible en raison de leur excellente stabilité chimique et thermique, de leur conductivité électrique élevée et de leurs propriétés légères. Ils sont utilisés dans les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) et les piles à combustible à méthanol direct (DMFC) pour transporter l'hydrogène et l'oxygène vers la pile à combustible.
Industrie des télécommunications :
Les plaques bipolaires en graphite sont également utilisées dans les systèmes d'alimentation de secours en télécommunications où elles font partie intégrante du système de pile à combustible. Ils aident à convertir l’hydrogène et l’oxygène stockés en énergie électrique, fournissant ainsi une alimentation de secours aux tours cellulaires et autres infrastructures de télécommunications critiques en cas de panne de courant.
Processus industriels:
Les plaques bipolaires en graphite sont également utilisées dans les processus industriels où l'hydrogène et l'oxygène sont produits à partir d'eau ou d'autres sources. Ils sont utilisés pour transporter l’hydrogène et l’oxygène vers la pile à combustible afin de produire de l’énergie électrique, ce qui entraîne une réduction des émissions de carbone et une efficacité énergétique supérieure.
Applications aérospatiales :
Les plaques bipolaires en graphite sont également utilisées dans les applications spatiales où l'optimisation du poids et la longévité sont cruciales. Ils sont utilisés dans les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) comme source d'énergie fiable pour les engins spatiaux, les satellites et d'autres missions spatiales.
Comment sélectionner une plaque bipolaire en graphite
1. Répondre aux exigences de la zone active
La sélection de la plaque bipolaire doit d’abord prendre en compte la satisfaction des exigences de zone active de la puissance de la pile. La sélection de la zone de zone active est étroitement liée à la position de la zone de distribution uniforme de gaz et de la zone de distribution uniforme de température de la cheminée. Sinon, la durabilité de la pile sera affectée. À l’heure actuelle, la demande en énergie des piles à combustible continue d’augmenter et la surface active des électrodes à membrane est de plus en plus requise. Lors de l'augmentation de la surface, il est nécessaire de déterminer si les processus de moulage et d'estampage peuvent répondre aux exigences de traitement des plaques positives à grande échelle.
2. Considérez tous les aspects de la tolérance
De plus, les tolérances dimensionnelles, les tolérances géométriques et les tolérances d'assemblage de la plaque bipolaire, de l'électrode à membrane et de la ligne d'étanchéité doivent être pleinement prises en compte lors de la sélection de la plaque d'électrode. Seule une sélection de tolérance raisonnable peut garantir la fiabilité, la cohérence et la durabilité du produit. La figure suivante montre la section d'accouplement de la plaque bipolaire, le fil de scellement et l'électrode à membrane. La sélection rationnelle de la zone de contact a un impact important sur les performances de l'assemblage, la durabilité à sec et humide et le rapport de surface active.
3. Propriétés des matériaux et processus de moulage
Le processus de sélection des plaques bipolaires doit pleinement prendre en compte les caractéristiques du matériau et le processus de formage. Par rapport à la plaque métallique, la résistance de la plaque de graphite est inférieure et la perméabilité aux gaz est plus élevée. Il doit donc y avoir une marge de sécurité dans l’épaisseur de la plaque. Actuellement, la plaque de graphite est généralement gravée. Conservez une épaisseur d'au moins {{0}},3 mm au niveau de la partie la plus fine, et l'épaisseur du matériau de la plaque moulée sera plus fine. Comme le montre la figure ci-dessous, il existe un espacement de matériau épais entre le fond du canal d'écoulement de la plaque de graphite gauche, tandis que l'autre côté de la cavité d'hydrogène et d'air est combiné en un canal d'eau lorsque la plaque métallique droite est formée. et la plaque n'a que 0,1 mm d'épaisseur, soit plus fine qu'une seule cellule avec une plaque bipolaire en graphite.
4. Port de distribution d’air et sélection de la résistance structurelle
Lors de la sélection de l'entrée à l'entrée de distribution de gaz de la plaque d'électrode, la plaque métallique comporte les deux méthodes suivantes : l'une consiste à avoir un séparateur de distribution de gaz entre la cathode et la plaque d'anode, et la structure est relativement complexe ; l'autre consiste à former une distribution de gaz en forme de Z. Bien que la largeur de la zone d'étanchéité soit augmentée, la structure globale est simple.
La plaque bipolaire en graphite utilise une méthode perforée et utilise la plaque anodique et la plaque cathodique pour former un port de distribution de gaz, et la structure est relativement simple.
La puissance maximale de la pile doit correspondre à une sélection d'orifices de distribution d'air et à une sélection de résistance structurelle. La zone du port de distribution d'air affectera la limite supérieure du nombre de batteries assemblées. La sélection de la structure des plaques affecte la résistance de l'empilement dans toutes les directions après l'assemblage. De plus, la direction du flux de gaz, les facteurs de cheminée tels que la direction de placement, la position du trou du processus, l'inspection et l'alimentation électrique, ainsi que l'alimentation de la carte d'alimentation doivent être pris en compte lors de la phase de sélection. Les plaques bipolaires métalliques de différents fabricants ont une entrée et une sortie à trois voies du même côté, ainsi que différentes sélections pour d'autres besoins.
5. Le milieu Flow Field est uniformément réparti
En termes de sélection du champ d'écoulement, la sélection du chemin d'air, du chemin d'hydrogène et du chemin d'eau doit assurer une distribution uniforme du milieu, et une sélection raisonnable de chute de pression doit assurer une distribution uniforme entre les différentes cellules individuelles, en particulier du côté de l'hydrogène et de l'air, afin de réduire l'influence. d'eau liquide, dans la sélection du coureur, le système moteur adapté et les conditions de travail correspondantes doivent également être pris en compte, et la sélection de chaque fabricant est différente.
Comment entretenir la plaque bipolaire en graphite
Sablage:
Des particules abrasives sont pulvérisées sous pression sur la surface de la plaque bipolaire pour éliminer les rugosités et les irrégularités.
Traitement chimique:
Des solutions chimiques sont utilisées pour nettoyer et lisser la surface de la plaque bipolaire.
Électropolissage :
Un courant électrique traverse la plaque bipolaire pour lisser et polir la surface.
Gravure au plasma :
Un faisceau de plasma est dirigé sur la surface de la plaque bipolaire pour éliminer les rugosités et les irrégularités.
Traitement mécanique :
Tels que le meulage, le polissage et le fraisage pour améliorer la qualité de la surface.
Traitement au laser:
Un faisceau laser est dirigé sur la surface de la plaque bipolaire pour éliminer les rugosités et les irrégularités et améliorer la qualité de la surface.
Sablage:
Des particules abrasives sont pulvérisées sous pression sur la surface de la plaque bipolaire pour éliminer les rugosités et les irrégularités.
Principe de fonctionnement de la plaque bipolaire en graphite
La plaque bipolaire transporte l'hydrogène et l'oxygène vers la zone de réaction de la cathode et de l'anode, respectivement, tout en isolant les gaz de réaction dans chaque chambre. Dans la zone de réaction, l'hydrogène sur la cathode est décomposé en protons (ions hydrogène chargés positivement) et en électrons (chargés négativement) grâce à un catalyseur. Les protons atteignent la cathode à travers une membrane électrolytique polymère (PEM), tandis que les électrons circulent vers l'anode via un circuit externe. À l'anode, l'oxygène se combine aux protons et aux électrons grâce à un catalyseur pour former de l'eau, tout en libérant de l'énergie électrique.
Notre usine
Nous avons une production complète en usine, une supervision de la qualité et une livraison.
Notre certificat
À l'heure actuelle, nous avons obtenu les certificats suivants.
Guide FAQ ultime sur la plaque bipolaire en graphite
Q : 1. De quoi est faite une plaque bipolaire en graphite ?
Q : 2. Comment fonctionne une plaque bipolaire en graphite dans une pile à combustible ?
Q : 3. Quels sont les avantages de l’utilisation de plaques bipolaires en graphite dans les piles à combustible ?
Q : 4. Quels sont les différents types de plaques bipolaires en graphite ?
Q : 5. Quel est le processus de production des plaques bipolaires en graphite ?
Q : 6. Comment choisissez-vous la bonne plaque bipolaire en graphite pour votre application de pile à combustible ?
Q : 7. Quelles sont les tailles et formes typiques des plaques bipolaires en graphite ?
Q : 8. Les plaques bipolaires en graphite peuvent-elles être personnalisées pour s'adapter à des conceptions spécifiques de piles à combustible ?
Q : 9. Quelle est la température de fonctionnement maximale des plaques bipolaires en graphite ?
Q : 10. Combien de temps durent généralement les plaques bipolaires en graphite dans une pile à combustible ?
Q : 11. Quelle est l’épaisseur d’une plaque bipolaire en graphite typique ?
Q : 12. Quelle est la conductivité électrique des plaques bipolaires en graphite ?
Q : 13. Quelle est la conductivité thermique des plaques bipolaires en graphite ?
Q : 14. Y a-t-il des inconvénients à utiliser des plaques bipolaires en graphite dans les piles à combustible ?
Q : 15. Comment les plaques bipolaires en graphite sont-elles utilisées dans une pile à combustible ?
Q : 16. Quel est le rôle du revêtement sur les plaques bipolaires en graphite ?
Q : 17. Quels sont les différents types de revêtements utilisés sur les plaques bipolaires en graphite ?
Q : 18. Quel est le but des canaux et des champs d'écoulement sur une plaque bipolaire en graphite ?
Q : 19. Comment les canaux et les champs d'écoulement sont-ils conçus sur des plaques bipolaires en graphite ?
Q : 20. Comment entretenir et entretenir les plaques bipolaires en graphite dans une application de pile à combustible ?