Plaque bipolaire de graphite de Fuel Cell d'hydrogène avec la conductivité électrique et thermique élevée

  • Conductivité électrique et thermique élevée.
  • Haute résistance, faible densité.
  • Résistance à haute température, bonne résistance à l'oxydation.
  • Faible coefficient de dilatation thermique, capacité thermique élevée.
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Description

Plaque bipolaire en graphite Est l'un des composants importants des piles à combustible et il est principalement utilisé pour connecter des électrodes et des électrolytes. Pendant ce temps, il a une bonne conductivité électrique, conductivité thermique, perméabilité et prend en charge les électrodes à membrane. C'est l'épine dorsale et la fondation des piles à combustible.

En tant que matière première pour les plaques bipolaires à pile à combustible à hydrogène, le matériau en graphite est relativement épais et plus stable. Il présente certains avantages en termes de durabilité, de résistance à la corrosion et de conductivité électrique, et peut résister à des environnements à haute température et haute pression. En comparaison, les matériaux métalliques sont sujets à la corrosion et nécessitent des procédés de revêtement spéciaux. Par conséquent, le matériau de graphite présente certains avantages dans la sélection des plaques bipolaires pour les piles à combustible à hydrogène.

Caractéristiques
  • Haute conductivité. Il agit structurellement comme une connexion en série de cellules individuelles.
  • Imperméabilité. Il isole le gaz de réaction et l'eau de refroidissement dans chaque chambre.
  • Haute conductivité thermique. 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.
Spécifications
Tableau 1: Spécifications de la plaque bipolaire en graphite
Modèle Taille des grains (μm) Densité en vrac (G/cm)3) Résistance à la compression (MPa) Résistance à la flexion (MPa) Résistance spécifique (μΩ.m) Dureté Shore Taux de fuite d'air (+ 100 KPa/100 cm2) (Sccm)
FC-1 15 1,92 135 75 12 55 ≤ 0,1
Notes:
  • 1 MPa = 10,2 kgf/cm2; 1 W/m.k = 0,86 KCal/cm.h.°C
  • Ces propriétés sont des valeurs typiques et non garanties.
Principe de fonctionnement

Une pile à combustible à hydrogène est un dispositif qui génère de l'énergie électrique en utilisant la réaction chimique entre l'hydrogène et l'oxygène. Dans une pile à combustible à hydrogène, plaque bipolaire sert l'un des principaux composants structurels de la cellule.

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 électrons (chargés négativement) à travers un catalyseur. Les protons atteignent la cathode à travers une membrane d'électrolyte polymère (PEM), tandis que les électrons circulent vers l'anode à travers un circuit externe. À l'anode, l'oxygène se combine avec des protons et des électrons à travers un catalyseur pour former de l'eau, tout en libérant de l'énergie électrique.

The working principle of hydrogen fuel cell