แผ่นกราไฟต์เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเป็นส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์พลังงานไฮโดรเจน เช่น เซลล์เชื้อเพลิงแบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEMFC) เซลล์เชื้อเพลิงโซลิดออกไซด์ (SOFC) และแบตเตอรี่ไหล เนื่องจากเป็นสะพานเชื่อมระหว่างแบตเตอรี่แต่ละก้อน แบตเตอรี่ยังทำหน้าที่หลักสี่ประการ: การรวบรวมกระแสไฟฟ้าที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า การกระจายก๊าซ การจัดการความร้อน และการแยกตัวซีล พวกมันถูกสร้างขึ้นจาก-วัสดุกราไฟท์ที่มีความบริสุทธิ์สูง (ที่มีปริมาณคาร์บอนมากกว่าหรือเท่ากับ 99.95%) ผ่านการอัดหรืออัดแบบไอโซสแตติก-กระบวนการผสมขึ้นรูปที่มีการนำไฟฟ้าสูง ต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ และความหนาแน่นของก๊าซที่ดี เป็นหนึ่งในวัสดุสำคัญสำหรับการใช้งานเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในเชิงพาณิชย์
| ประเภทสินค้า | กระบวนการผลิต | คุณสมบัติที่สำคัญ | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|
| แผ่นไบโพลาร์ไอโซสแตติกกราไฟท์ที่มีความบริสุทธิ์สูง- | การกดแบบไอโซสแตติกเย็น + การทำกราฟิตีด้วยอุณหภูมิสูง- + การใช้เครื่องจักร CNC ที่มีความแม่นยำ | ไอโซโทรปีที่ดีเยี่ยม มีความบริสุทธิ์สูง มีการนำไฟฟ้าและความร้อนที่โดดเด่น | รถยนต์โดยสารระดับไฮเอนด์- เซลล์เชื้อเพลิงการบินและอวกาศ |
| แผ่นกราไฟท์คอมโพสิตแบบไบโพลาร์ | ผงกราไฟท์และการผสมเรซิน + การรีดร้อน + คาร์บอไนเซชัน | ต้นทุนต่ำ ความแข็งแรงสูง เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก | รถยนต์เพื่อการพาณิชย์การผลิตไฟฟ้าแบบกระจาย |
| แผ่นกราไฟท์ไบโพลาร์แบบยืดหยุ่น | กราไฟท์แบบขยาย + การทำให้มีเรซิน + การอัดขึ้นรูป | ความยืดหยุ่นที่ดีและประสิทธิภาพการปิดผนึกที่เหนือกว่า | เซลล์เชื้อเพลิงขนาดเล็ก แหล่งจ่ายไฟสำรอง |
การออกแบบโครงสร้างและระบบช่องทางไหล
แผ่นกราไฟท์ไบโพลาร์สมัยใหม่มีการออกแบบที่บูรณาการ โดยผสานรวมฟังก์ชันการทำงานหลักสามส่วน:
พื้นที่ช่องการไหลของปฏิกิริยา: ใช้การออกแบบช่องไหลแบบคดเคี้ยว แบบขนาน แบบขวาง- หรือแบบเลียนแบบชีวภาพ โดยมีความกว้างของช่องสัญญาณตั้งแต่ 0.8 ถึง 2 มม. และความลึกตั้งแต่ 0.5 ถึง 1.5 มม. ทำให้มีการกระจายไฮโดรเจน/ออกซิเจนที่สม่ำเสมอ
พื้นที่ช่องการไหลของความเย็น: แยกออกจากช่องการไหลของปฏิกิริยา โดยใช้การออกแบบรูปทรงสมมาตรหรือรูปกากบาท- เพื่อให้มั่นใจว่าอุณหภูมิของปล่องจะถูกควบคุมภายใน 60-80 องศา (PEMFC)
พื้นที่การซีลและการกำหนดตำแหน่ง: ผสานรวมโครงสร้างการซีลร่อง เข้ากันได้กับ EPDM, ยางฟลูออโร ฯลฯ โดยมีความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง ±0.1 มม.
ขนาดมาตรฐาน: ปรับแต่งได้ตามข้อกำหนดต่างๆ ขนาดทั่วไปได้แก่ 200×200×3 มม., 300×300×4 มม. และ 400×400×5 มม. เหมาะสำหรับหน่วยสแต็กระดับพลังงานที่แตกต่างกัน 1-500kW
คุณสมบัติหลัก
1. ประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าที่โดดเด่น
ค่าการนำไฟฟ้าสูง: ใน-ค่าความต้านทานระนาบต่ำเพียง 5-15 μΩ・m ความต้านทานการสัมผัสน้อยกว่า 10 mΩ・cm² ซึ่งช่วยลดการสูญเสียโอห์มมิก
ต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม: ความหนาแน่นกระแสการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดของเซลล์เชื้อเพลิง (pH=1-3) คือ < 1 μA/cm² ซึ่งมีขนาดต่ำกว่าแผ่นโลหะไบโพลาร์ 3 อันดับ และอายุการใช้งานอาจถึง 10,{4}} ชั่วโมง
ความเสถียรทางเคมี: ไม่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน ออกซิเจน น้ำ และอิเล็กโทรไลต์ และไม่มีการชะล้างไอออนของโลหะไปปนเปื้อนอิเล็กโทรดเมมเบรน
การจัดการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของโครงสร้าง
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ: ภายในช่วง 20-1,000 องศา มีค่าเพียง 1.5-3.0×10⁻⁶/ องศา ความเสถียรของขนาดที่ดีเยี่ยมที่อุณหภูมิสูง หลีกเลี่ยงการเสียรูปของปึกแบตเตอรี่
ค่าการนำความร้อนสูง: 120-170W/(m・K) ถ่ายเทความร้อนจากปฏิกิริยาได้อย่างรวดเร็ว ทำให้แบตเตอรี่มีอุณหภูมิสม่ำเสมอ
ความแข็งแรงทางกลที่ดี: กำลังรับแรงอัด 36-100MPa, ความต้านทานแรงดัดงอ 18-36MPa สามารถทนต่อแรงกดในการประกอบของกองแบตเตอรี่ (1-3MPa)
สุญญากาศและประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยที่ดีเยี่ยม
การซึมผ่านของก๊าซต่ำ: หลังการบำบัดการทำให้หนาแน่นขึ้น การซึมผ่านจะน้อยกว่า 1×10⁻7 cm³/(cm²・s・atm) ป้องกันการครอสโอเวอร์ของไฮโดรเจน-ออกซิเจน (น้อยกว่า 0.1%) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ความต้านทานการติดไฟ: วัสดุกราไฟต์ไม่-ติดไฟ ช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้กับระบบเซลล์เชื้อเพลิง
น้ำหนักเบา: ความหนาแน่น 1.75-1.92 g/cm³ เบากว่าแผ่นโลหะสองขั้ว 30-50% ช่วยเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานของระบบ
ข้อดีด้านการปรับแต่งและความยั่งยืน
ความยืดหยุ่นในการออกแบบสูง: สามารถประมวลผลโครงสร้างช่องการไหลที่ซับซ้อน เหมาะสำหรับความต้องการความหนาแน่นของพลังงานที่แตกต่างกัน
เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและรีไซเคิลได้: วัสดุกราไฟท์สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดเรื่องพลังงานไฮโดรเจนสีเขียว
ความเสถียรในระยะยาว-: ประสิทธิภาพที่มั่นคงในช่วงอุณหภูมิ -40 องศาถึง 150 องศา ปรับให้เข้ากับสภาพการทำงานที่รุนแรงได้
ทำไมถึงเลือกพวกเรา
มอบโซลูชันการออกแบบที่ยั่งยืนสำหรับแบตเตอรี่โฟลว์และแบตเตอรี่ไฮโดรเจน-โดยเฉพาะ
ทำไมต้องเลือกผลิตภัณฑ์ของเรา
มาตรฐานคุณภาพและการรับรอง
สอดคล้องกับมาตรฐานคุณภาพไฮโดรเจน ISO 14687-2:2019 สำหรับระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน
สอดคล้องกับมาตรฐานการทดสอบประสิทธิภาพ SAE J2579 สำหรับแผ่นเซลล์เชื้อเพลิงแบบไบโพลาร์
สามารถจัดทำรายงานการทดสอบโดยบุคคลที่สาม-จาก SGS, UL ฯลฯ ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของตลาดต่างประเทศ เช่น สหภาพยุโรปและอเมริกาเหนือ
ผ่านการทดสอบระดับการป้องกัน IP67 เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
| ฟิลด์แอปพลิเคชัน | ข้อดีหลัก | ค่าเฉพาะ |
|---|---|---|
| เซลล์เชื้อเพลิงของรถยนต์นั่งส่วนบุคคล | น้ำหนักเบา ค่าการนำไฟฟ้าสูง อายุการใช้งานยาวนาน | ปรับปรุงความหนาแน่นของกำลังของระบบและขยายระยะการขับขี่ |
| รถยนต์เพื่อการพาณิชย์ /-รถบรรทุกหนัก | ทนต่อการสั่นสะเทือน ทนต่อการกัดกร่อน ต้นทุนต่ำ | ลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งาน- |
| การผลิตไฟฟ้าแบบกระจาย | เสถียรภาพดีเยี่ยม สัญญาณรบกวนต่ำ การปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ | ให้พลังงานสแตนด์บายที่เชื่อถือได้และรองรับการโกนกริดสูงสุด |
| การจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ไหล | ทนต่อการกัดกร่อนของอิเล็กโทรไลต์ได้ดีเยี่ยม มีค่าการนำไฟฟ้าที่เสถียร | ปรับปรุงประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของระบบกักเก็บพลังงาน |
| อากาศยานไร้คนขับ (UAV) / เรือเดินทะเล | ความหนาแน่นของพลังงานสูง น้ำหนักเบา | ยืดเวลาความอดทนและเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนัก |
ป้ายกำกับยอดนิยม: ไฮโดรเจน-แผ่นขั้วแบตเตอรี่ออกซิเจน ประเทศจีนผู้ผลิตแผ่นขั้วแบตเตอรี่ไฮโดรเจน- ออกซิเจน ซัพพลายเออร์ โรงงาน, แม่พิมพ์กราไฟต์ 2 ส่วน, บล็อกกราไฟต์เชื่อมต้านอนุมูลอิสระ, แม่พิมพ์กราไฟต์เหรียญ, แผ่นขั้วคู่ของเซลล์เชื้อเพลิง, แม่พิมพ์เครื่องประดับกราไฟต์, แผ่นเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน
