氢燃料电池双极板是什么材料?
一、氢燃料电池双极板是什么材料?
氢燃料电池堆里面的核心部件双极板,主要材料有三种,石墨双极板,金属双极板,还有复合材料双极板。
双极板的设计首先应基于燃料电池电堆的实际使用如耐久性等,确定电堆双极板材料的使用类型。金属板相对更薄,体积功率密度更高,但耐久性相对差,更适用于乘用车。而石墨板耐久性更高,可应用于具有更大布置空间的商用车。双极板的厚度、流道深度、宽度、倾角和总体长度、脊的宽度以及流场形状、压降,是双极板设计的重点和难点。
二、质子交换膜燃料电池的双极板有哪些类型?
质子交换膜燃料电池的双极板类型。
首先双极板的作用是分隔阴阳极,不让氧化剂和燃料直接接触;分布反应物和生成物;传导电流和热量;冷却电池;支撑电极的作用。
双极板的分类一般就是按照材料分:
一金属材料,优点是加工方便,强度高。金属及合金有良好的力学性能和导电性能,且价格便宜;在服役环境中金属表面容易形成钝化膜, 虽然这些钝化膜减缓了腐蚀速率, 但这些钝化膜的电导率低, 从而导致燃料电池的输出功率和使用寿命降低。金属材料在服役条件下的导电性和耐蚀性具有矛盾性, 如何解决这对矛盾, 实现材料的导电性和耐蚀性的合理匹配, 是金属双极板技术提升的一大瓶颈。目前, 解决导电性与耐蚀性问题的最有效方法是金属表面进行涂层改性, 涂层后的金属双极板能在保证良好导电性的同时提高双极板的耐蚀性, 保障整个体系的服役寿命提升。但是不同金属材料表面涂层改性后表现出的性能各有差异, 因此, 选择合适的基材与涂层材料是金属双极板实现在双极板上广泛运用的关键。
又下分为:1不锈钢双极板涂层,3铝合金基体与涂层,4钛合金基体与涂层等。
二石墨材料,优点是导电性和导热性好,化学稳定性好。石墨是最早开发的双极板材料。相比金属及合金双极板而言, 石墨双极板具有低密度、 良好的耐蚀性, 与碳纤维扩散层之间有很好的亲和力等优点, 可以满足燃料电池长期稳定运行的要求。但是, 石墨的孔隙率大、 力学强度较低、 脆性大, 为了阻止工作气体渗过双极板, 且满足力学性能的设计,石墨双极板通常较厚, 导致石墨材料的体积和质量较大。另外, 由于石墨材料的加工性能差、 成品率低, 使得制造成本增加。
三复合材料,比如高分子树脂基体和石墨等导电填料组成,优点是防腐蚀或者特殊性能。相比金属双极板和石墨而言, 复合双极板综合了上述两种双极板的优点, 具有耐腐蚀、 易成型、 体积小、 强度高等特点, 是双极板材料的发展趋势之一。但是目前生产的复合双极板的接触电阻高、 成本高, 这是科研工作者目前正在攻克的难题。
这里简单说明一下优点,因为双极板作为燃料电池的一个大的模块,细节的内容非常多,希望多多积累。
针对不同类型的双极板进行性能改进等研究,目标是性能的改善和成本的降低,这样才能实现双极板的大规模的商业化。
如果按照其上的流场分,可以分为:平行流场、蛇形流场、交指流场、点状流场、挡板流场、三维流场等。同时流场的类型可以组合和改进,创造新型流场。
如果按照冷却方式分类,有水冷和空冷。
三、双极板厚度?
双极板尺寸参数为:双极板长度50~80mm,双极板宽度为30~60mm,双极板厚度为2~5mm;所述流场尺寸参数为:流道宽度0.8~1mm,流道深度0.8~1mm。
四、双极板是什么?
双极板又称集流板,是燃料电池重要部件之一。
五、双极板气密检测原理?
双极板气密检测工作原理:
气密性检测仪将控制压力的压缩空气(负压)输入到标准品和测试品中,然后自动关断充气气源,电磁阀准确控制规定时间的气流平衡,再关断起平衡作用的电磁阀。通过高灵敏度差压传感器(DPS)测出因泄漏导致的内部压力变化,即测试品与标准品之间的差压值,判断测试结果是否合格。
六、氢燃料双极板的作用?
双极板在燃料电池的作用很多。它上面刻着流道,可以均匀分布反应物(氢气,氧气)到膜电极上。它还可以收集膜电极上反应产生的电子。单独一组燃料电池的功率是不够的,两片双极板(阳极阴极)加一片膜电极构成一组燃料电池,把多组燃料电池组合起来可以构成燃料电池电堆。
七、石墨双极板工艺流程?
石墨双极板是一种电池材料,主要用于锂离子电池和锂硫电池中的电极制备。以下是石墨双极板的工艺流程:
1. 原料准备:将石墨粉末和相关添加剂进行筛分和混合,以获得均匀的混合物。常用的添加剂包括导电剂、粘结剂等。
2. 涂布:使用涂布机将混合物均匀地涂覆在导电材料表面,通常为铝箔或铜箔。涂布时需要控制涂层的厚度和均匀性。
3. 干燥:将涂覆后的导电材料放入烘箱中进行干燥。干燥过程中需要控制温度和时间,以保证涂层能够完全干燥。
4. 压制:将干燥后的导电材料经过压片机进行压制,使其形成一定的厚度和致密度。压制时需要根据具体要求控制压力和时间。
5. 切割:将压制后的导电材料根据需要进行切割,形成标准尺寸的双极板。
6. 烘烤:将切割好的双极板放入高温炉中进行烘烤。烘烤过程中需要控制温度和时间,以去除残留的溶剂和添加剂,并使石墨颗粒结合更紧密。
7. 表面处理:根据需求,可以对双极板进行表面处理,如涂覆保护层或增加导电性能的涂层。
8. 质检:对制备好的双极板进行质量检测,包括外观检查、厚度测量、电化学性能测试等。
以上就是石墨双极板的工艺流程,其中的具体参数和步骤可能会因制备方法和要求的不同而有所差异。
八、双极板和质子交换膜区别?
双极板又称集流板,是燃料电池重要部件之一。具有下述功能与性质:分隔燃料与氧化剂,阻止气体透过;收集、传导电流,电导率高;设计与加工的流道,可将气体均匀分配到电极的反应层进行电极反应。
而质子交换膜是质子交换膜燃料电池的核心部件,对电池性能起着关键作用。它不仅具有阻隔作用,还具有传导质子的作用。
两者为不同概念的物理名词,所指含义不一样,意义也不一样。
九、复合材料双极板的重量?
中间相碳微球、聚苯硫醚和填料原料组成,中间相碳微球、聚苯硫醚和填料原料混合模压制成所述复合材料双极板,复合材料双极板的上下表面有均匀分布的流场,中间相碳微球的重量占复合材料双极板总重量的30%~95%,聚苯硫醚的重量占复合材料双极板总重量的5%~70%,填料的重量占复合材料双极板总重量的0%~65%。
十、什么是极板,什么是极板?
极板所属现代词,指的是化学电源的两个电极由活性物质和支撑及导电用的“集电体”组成,一般为片状多孔体。
极板在制作时往往并非把活性物质直接加入集电体中,而是将原材料制成胶糊状,涂敷在板栅之上,或者将原材料灌入玻璃丝管中,再经化成过程生成活性物质。
前者称为涂膏式极板(pasted plate),后者称为管式极板(tubular plate),这是铅酸蓄电池常见的两种极板形式。极板为用铅作成的网状结构,在其上敷涂化学反应的活性物质。负极板铅粉末也转化为硫酸铅,硫酸根失电子在负极产生电子。