電気及び熱伝導性の高い水素燃料電池グラファイトバイポーラプレート

  • 高い電気 & 熱伝導率。
  • 高力、低密度。
  • 高温抵抗、よい酸化の抵抗。
  • 熱膨張係数が低く、熱容量が高い。
3 graphite bipolar plates are displayed.
説明

グラファイトバイポーラプレート 燃料電池の重要なコンポーネントの1つであり、主に電極と電解質を接続するために使用されます。 一方、導電率、熱伝導率、透磁率が優れており、膜電極をサポートしています。 それは燃料電池のバックボーンと基盤です。

水素燃料電池バイポーラプレートの原料として、グラファイト材料は比較的厚く、より安定しています。 耐久性、耐食性、導電性に一定の利点があり、高温および高圧環境に耐えることができます。 それに比べて、金属材料は腐食しやすく、特別なコーティングプロセスが必要です。 したがって、グラファイト材料は、水素燃料電池用のバイポーラプレートの選択において一定の利点を有する。

特徴
  • 高い伝导性。 構造的には、単一セルの直列接続として機能します。
  • 不浸透性。 それは各部屋の反応ガスおよび冷却水を隔離する。
  • 高い熱伝導率。 それは、反応領域で発生した熱を冷却流体に素早く伝達することができる。
  • 高力、低密度、および高い熱容量。 それは、構造強度、耐振性、電力密度、およびバッテリーの低温始動の要件を満たすことができます。
仕様
表1: グラファイトバイポーラプレートの仕様
モデル 粒のサイズ (μm) バルク密度 (G/cm3) 圧縮強さ (MPa) Flexuralの強さ (MPa) 特定の抵抗 (μΩ.m) ショア硬度 空気漏れ率 (+ 100 KPa/100 cm2) (Sccm)
FC-1 15 1.92 135 75 12 55 ≤ 0.1
注:
  • 1 MPa = 10.2 kgf/cm2; 1重量/容積.k = 0.86 KCal/cm.h.°C
  • これらのプロパティは典型的な値であり、保証されません。
働く原理

水素燃料電池は、水素と酸素との化学反応を利用して電気エネルギーを発生させる装置である。 水素燃料電池では、バイポーラプレートが電池の主要な構造コンポーネントの1つとして機能します。

バイポーラプレートは、水素と酸素をそれぞれカソードとアノードの反応ゾーンに運び、各チャンバー内の反応ガスを隔離します。 反応ゾーンでは、カソード上の水素が触媒を介してプロトン (正に帯電した水素イオン) と電子 (負に帯電した) に分解されます。 プロトンはポリマー電解質膜 (PEM) を介してカソードに到達し、電子は外部回路を介してアノードに流れます。 アノードでは、酸素が触媒を介して陽子や電子と結合して水を形成し、電気エネルギーを放出します。

The working principle of hydrogen fuel cell