Placa bipolar del grafito de Fuel Cell del hidrógeno con alta conductividad eléctrica y termal

Alta conductividad eléctrica y térmica.
Alta resistencia, baja densidad.
Resistencia a altas temperaturas, buena resistencia a la oxidación.
Bajo coeficiente de expansión térmica, alta capacidad térmica.

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Descripción

Placa bipolar del grafito Es uno de los componentes importantes de las pilas de combustible y se utiliza principalmente para conectar electrodos y electrolitos. Mientras tanto, tiene buena conductividad eléctrica, conductividad térmica, permeabilidad y admite electrodos de membrana. Es la columna vertebral y la base de las pilas de combustible.

Como materia prima para las placas bipolares de celdas de combustible de hidrógeno, el material de grafito es relativamente grueso y más estable. Tiene ciertas ventajas en durabilidad, resistencia a la corrosión y conductividad eléctrica, y puede soportar entornos de alta temperatura y alta presión. En comparación, los materiales metálicos son propensos a la corrosión y requieren procesos de recubrimiento especiales. Por lo tanto, el material de grafito tiene ciertas ventajas en la selección de placas bipolares para celdas de combustible de hidrógeno.

Características

Alta conductividad. Estructuralmente actúa como una conexión en serie de células individuales.
Impermeabilidad. Aísla el gas de reacción y el agua de enfriamiento en cada cámara.
Alta conductividad térmica. Puede transferir rápidamente el calor generado en el área de reacción al fluido de enfriamiento.
Alta resistencia, baja densidad y alta capacidad calorífica. Puede cumplir con los requisitos de resistencia estructural, resistencia a la vibración, densidad de potencia y arranque a baja temperatura de la batería.

Especificaciones

Tabla 1: Especificaciones de la placa bipolar del grafito
Modelo	Tamaño de grano (μm)	Densidad a granel (G/cm)³)	Resistencia a la compresión (MPa)	Fuerza flexural (MPa)	Resistencia específica (μΩ.m)	Dureza Shore	Tasa de fuga de aire (+ 100 KPa/100 cm)²) (Sccm)
FC-1	15	1,92	135	75	12	55	≤ 0,1
Notas: 1 MPa = 10,2 kgf/cm²; 1 W/m.k = 0,86 ^KCal/cm.h.°C Estas propiedades son valores típicos y no están garantizados.

Principio de trabajo

Una pila de combustible de hidrógeno es un dispositivo que genera energía eléctrica mediante la utilización de la reacción química entre el hidrógeno y el oxígeno. En una celda de combustible de hidrógeno, la placa bipolar sirve como uno de los principales componentes estructurales de la celda.

La placa bipolar transporta hidrógeno y oxígeno a la zona de reacción del cátodo y el ánodo, respectivamente, mientras aísla los gases de reacción en cada cámara. En la zona de reacción, el hidrógeno en el cátodo se descompone en protones (iones de hidrógeno cargados positivamente) y electrones (cargados negativamente) a través de un catalizador. Los protones alcanzan el cátodo a través de una membrana de electrolito de polímero (PEM), mientras que los electrones fluyen al ánodo a través de un circuito externo. En el ánodo, el oxígeno se combina con protones y electrones a través de un catalizador para formar agua, mientras libera energía eléctrica.

The working principle of hydrogen fuel cell