Placa bipolar de grafite

Por que escolher Zibo Jinpeng Composite Materials Technology Co., Ltd.?
 
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Tecnologia Co. de materiais compósitos de Zibo Jinpeng, Ltd.está localizada na cidade de Wangcun, cidade de Zibo, província de Shandong, que é uma famosa base da indústria de carbono de grafite na China. Nossa empresa produz e processa principalmente materiais de grafite e carbono. Possui processo completo de produção e sistema de comercialização. Está envolvida na produção e processamento de produtos de grafite há mais de 20 anos. Construiu seu próprio sistema de processo de produção e processamento e possui três patentes de invenção nacionais. Estabeleceu extensas relações de cooperação técnica com laboratórios universitários nacionais bem conhecidos, como a Universidade de Tecnologia de Shandong e a Universidade Politécnica do Noroeste, e produziu peças de grafite para muitas empresas conhecidas. Possui seu próprio sistema de P&D industrial relacionado e equipamentos de teste e teste.

 

Equipe Técnica Profissional

Temos mais de 20 anos de experiência e dezenas de engenheiros seniores na indústria de P&D, produção e manufatura de grafite. Quer se trate da pesquisa e desenvolvimento de matérias-primas de grafite, do processamento preciso de peças de grafite e da grafitização e purificação de produtos relacionados, nossa equipe técnica de alto nível pode personalizar soluções profissionais para você.

Ampla gama de aplicações

Nossa gama de aplicações de produtos inclui a indústria de vidro, indústria de fornos de alta temperatura, indústria de refratários, indústria de plásticos, indústria eletrônica de semicondutores, indústria fotovoltaica, indústria farmacêutica e química, indústria aeroespacial, indústria metalúrgica, indústria automotiva, indústria de energia renovável, fabricação de máquinas têxteis, vidro fabricação de máquinas.

Serviço profissional

Comunique-se totalmente com os clientes antes das vendas, forneça sugestões profissionais de produtos e suporte técnico de acordo com as necessidades do cliente e garanta a alta qualidade dos produtos na fabricação, embalagem, logística e outros aspectos. Durante o período de venda, a Zibo Jinpeng Graphite Factory não apenas fornece serviços de entrega dentro do prazo, mas também fornece suporte técnico pós-venda abrangente, como garantia vitalícia, consulta técnica e diagnóstico de problemas para garantir a satisfação e a confiança do cliente. Em termos de serviço pós-venda, atribuímos grande importância ao feedback dos clientes, resolvemos prontamente os problemas e preocupações levantados pelos clientes e melhoramos continuamente a qualidade e a eficiência do serviço com base na experiência e nas sugestões do cliente.

Ampla gama de produtos

Nossos principais produtos são elementos de aquecimento de grafite, feltro de grafite e feltro de carbono e feltro rígido, cadinho de grafite, etc. Atualmente, a América do Norte, a Europa Oriental e o Sudeste Asiático são os principais mercados de destino de cooperação internacional da Zibo Jinpeng. Graças à qualidade estável do produto e excelentes propriedades do material, os produtos de grafite produzidos pela Zibo Jinpeng têm uma alta participação de mercado nas áreas de fundição, indústria química e acessórios para fornos industriais de alta temperatura.

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O que é placa bipolar de grafite?

 

Uma placa bipolar de grafite é um componente chave de uma célula de combustível que separa os lados do ânodo e do cátodo dentro da pilha de células. A placa bipolar é responsável por distribuir o gás ou líquido reagente e transportar os elétrons entre as células. A grafite é um material ideal para placas bipolares devido à sua alta condutividade elétrica, resistência à corrosão e durabilidade. As placas bipolares de grafite podem ser fabricadas em uma variedade de formatos e tamanhos para se adequar a vários designs de células de combustível e podem melhorar muito o desempenho e a eficiência da célula de combustível.

 

Características da placa de grafite

Alta condutividade.

Ele atua estruturalmente como uma conexão em série de células individuais.

Impermeabilidade.

Ele isola o gás de reação e a água de resfriamento em cada câmara.

Alta condutividade térmica.

Pode transferir rapidamente o calor gerado na área de reação para o fluido de resfriamento.

Alta resistência, baixa densidade e alta capacidade térmica.

Ele pode atender aos requisitos de resistência estrutural, resistência à vibração, densidade de potência e inicialização da bateria em baixa temperatura.

Diferenças entre placa bipolar de grafite e placa bipolar de metal

Tendência à corrosão

Devido à sua tendência inerente de reagir em ambientes ácidos, os BPPs metálicos são extremamente propensos à corrosão. Para evitar esta corrosão e prolongar a sua vida útil, eles requerem revestimentos de proteção adicionais e caros. Essa etapa de processamento adicional aumenta o custo das placas de metal e deixa risco de corrosão a longo prazo para aplicações onde são necessárias 10,000 horas de vida útil.

Custos gerais mais elevados

Além do custo do revestimento protetor especial, os próprios materiais das placas metálicas são inerentemente mais caros. Isto se soma aos custos de processamento de fabricação mais elevados quando comparados às placas de grafite.

Vidas curtas

As placas metálicas foram otimizadas para aplicação automotiva com expectativa de vida de 5000 horas. Veículos com células de combustível que operam em operações pesadas, como ônibus e caminhões, exigem BPPs com vida útil superior a 20{3}} horas. As placas de metal ainda não demonstraram esse desempenho em condições reais, enquanto as placas de grafite o fizeram.

Vantagens da placa bipolar de grafite
Impregnated Carbon Vanes for Vacuum Pump
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Placas bipolares de grafite têm custos iniciais e de longo prazo mais baixos

Os BPPs de grafite têm um custo muito mais baixo do que as placas de metal. Eles são um produto de custo mais baixo agora e oferecem um caminho para custos mais baixos no futuro por meio de melhorias na fabricação.

Assim que a pilha atingir o fim de sua vida útil, Ballard pode retirar o conjunto de eletrodo de membrana (MEA) da pilha e recuperar o catalisador.

Podemos então usar as placas bipolares de grafite originais e o hardware para retornar a pilha ao serviço em campo de acordo com as especificações originais do produto. As placas metálicas não podem ser reutilizadas.

Isto é muito menos dispendioso do que comprar uma pilha totalmente nova. E como as placas bipolares representam hoje 20-30% do custo geral da pilha, as economias são significativas. Ballard tem reutilizado com sucesso BPPs de grafite com milhões atualmente em serviço.

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Placas bipolares de grafite têm maior durabilidade

Pilhas de células de combustível usando placas bipolares de grafite comprovaram sua vida útil e durabilidade em uma variedade de aplicações. Hoje, as placas metálicas estão limitadas a aplicações automotivas onde uma vida útil mais curta (5,{1}} horas) é aceitável. placas bipolares de grafite em operação em ônibus de trânsito com célula de combustível atingiram mais de 30,{3}} horas de operação, sem problemas.

Além disso, milhares de pilhas de células de combustível Ballard usando placas bipolares de grafite operaram em veículos de manuseio de materiais por mais de 10 000 horas.

Impregnated Carbon Vanes for Vacuum Pump
Graphite Ingot Molds
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O design flexível da placa bipolar de grafite leva a um melhor desempenho

Uma alavanca de design importante que permite aos projetistas criar pilhas de alta densidade de potência é a formabilidade da placa. O material metálico tem limites de conformabilidade e tudo o que é estampado em um lado é espelhado no lado oposto.

Por outro lado, com BPPs de grafite, os projetistas têm significativamente mais flexibilidade de projeto e mais liberdade para criar projetos verdadeiramente 3-D. Isso leva a uma vida útil mais longa, maior desempenho, menor peso e capacidade superior de congelamento da pilha de células de combustível.

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Placas bipolares de grafite permitem pilhas de alta densidade de potência

A produção em alto volume de placas bipolares de grafite finas e de alta qualidade é bem compreendida e oferece vantagens importantes em relação à produção de placas metálicas, porque os processos de revestimento e soldagem não são necessários.

Graphite Slide Plates
Aplicação de Placa Bipolar de Grafite
 
Graphite Felt for Flow Batteries

Indústria automobilística:

As placas bipolares de grafite são amplamente utilizadas em aplicações de veículos com células de combustível devido à sua excelente estabilidade química e térmica, alta condutividade elétrica e propriedades de leveza. Eles são usados ​​em células a combustível de membrana de troca de prótons (PEMFCs) e células a combustível de metanol direto (DMFCs) para transportar hidrogênio e oxigênio para a pilha de células a combustível.

Indústria de Telecomunicações:

As placas bipolares de grafite também são usadas em sistemas de energia de reserva de telecomunicações, onde servem como parte integrante do sistema de célula de combustível. Eles ajudam a converter o hidrogênio e o oxigênio armazenados em energia elétrica, fornecendo energia de reserva para torres de celular e outras infraestruturas críticas de telecomunicações durante cortes de energia.

PAN Graphite Felt
Thermal Insulation Hard Composite Graphite Felt

Processo industrial:

As placas bipolares de grafite também são utilizadas em processos industriais onde o hidrogênio e o oxigênio são produzidos a partir de água ou outras fontes. Eles são usados ​​para transportar hidrogênio e oxigênio para a pilha de células de combustível para gerar energia elétrica, resultando em menores emissões de carbono e maior eficiência energética.

Aplicações Aeroespaciais:

As placas bipolares de grafite também são utilizadas em aplicações espaciais onde a otimização do peso e a longevidade são cruciais. Eles são usados ​​em células a combustível de membrana de troca de prótons (PEMFCs) como uma fonte de energia confiável para naves espaciais, satélites e outras missões espaciais.

SIC Graphite Crucible for Melting Aluminum
Como selecionar placa bipolar de grafite
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1. Atenda aos requisitos da área ativa

A seleção da placa bipolar deve primeiro considerar o atendimento aos requisitos de área ativa da potência da pilha. A seleção da área ativa está intimamente relacionada à posição da área uniforme de distribuição de gás e à área uniforme de distribuição de temperatura da pilha. Caso contrário, a durabilidade da pilha será afetada. Atualmente, a demanda de energia das células a combustível continua a aumentar e a área ativa dos eletrodos de membrana é cada vez mais necessária. Ao aumentar a área, é necessário considerar se os processos de moldagem e estampagem podem atender aos requisitos de processamento de placas positivas de grande porte.

 

2. Considere todos os aspectos da tolerância

Além disso, as tolerâncias dimensionais, tolerâncias geométricas e tolerâncias de montagem da placa bipolar, eletrodo de membrana e linha de vedação devem ser totalmente consideradas na seleção da placa do eletrodo. Somente uma seleção de tolerância razoável pode garantir a confiabilidade, consistência e durabilidade do produto. A figura a seguir mostra a seção correspondente da placa bipolar, do fio de vedação e do eletrodo de membrana. A seleção racional da área de acoplamento tem um impacto importante no desempenho da montagem, na durabilidade seca e úmida e na proporção da área ativa.

 

3. Propriedades do material e processo de moldagem

O processo de seleção da placa bipolar deve considerar totalmente as características do material e o processo de conformação. Em comparação com a placa de metal, a resistência da placa de grafite é menor e a permeabilidade aos gases é maior. Portanto, deve haver uma margem de segurança na espessura da chapa. Atualmente, a placa de grafite é geralmente gravada. Mantenha pelo menos {{0}},3 mm de espessura na parte mais fina, e a espessura do material da placa moldada será mais fina. Conforme mostrado na figura abaixo, há um espaçamento de material espesso entre a parte inferior do canal de fluxo da placa de grafite esquerda, enquanto o outro lado da cavidade de hidrogênio e ar é combinado em um canal de água quando a placa de metal direita é formada, e a placa tem apenas 0,1 mm de espessura, mais fina que uma única célula com placa bipolar de grafite.

 

4. Porto de distribuição de ar e seleção de resistência estrutural

Ao selecionar a entrada na entrada de distribuição de gás da placa do eletrodo, a placa metálica possui os dois métodos a seguir: um é ter um separador de distribuição de gás entre o cátodo e a placa anódica, e a estrutura é relativamente complexa; a outra é formar uma distribuição de gás em forma de Z. Embora a largura da área de vedação seja aumentada, a estrutura geral é simples.

A placa bipolar de grafite usa um método perfurado e usa a placa anódica e a placa catódica para formar uma porta de distribuição de gás, e a estrutura é relativamente simples.

A potência máxima da pilha precisa ter uma seleção de porta de distribuição de ar e seleção de resistência estrutural correspondentes. A área do porto de distribuição de ar afetará o limite superior do número de baterias montadas. A seleção da estrutura da placa afeta a resistência da pilha em todas as direções após a montagem. Além disso, a direção do fluxo de gás, a pilha. Fatores como direção de colocação, posição do orifício do processo, inspeção e fonte de alimentação e fonte de alimentação da placa de alimentação devem ser considerados no estágio de seleção. Placas bipolares metálicas de diferentes fabricantes possuem entrada e saída de mídia de três vias no mesmo lado, bem como seleções diferentes para outras necessidades.

 

5. O meio do campo de fluxo é distribuído uniformemente

Em termos de seleção do campo de fluxo, a seleção do caminho do ar, do caminho do hidrogênio e do caminho da água deve garantir a distribuição uniforme do meio, e a seleção razoável da queda de pressão deve garantir a distribuição uniforme entre as diferentes células individuais, especialmente nos lados do hidrogênio e do ar para reduzir a influência de água líquida, na seleção do corredor, o sistema de motor adequado e as condições de trabalho correspondentes também devem ser considerados, sendo a seleção de cada fabricante diferente.

Como manter a placa bipolar de grafite

 

 
 

Jato de areia:

Partículas abrasivas são pulverizadas na superfície da placa bipolar sob pressão para remover rugosidades e irregularidades.

 
 

Tratamento químico:

Soluções químicas são usadas para limpar e alisar a superfície da placa bipolar.

 
 

Eletropolimento:

Uma corrente elétrica passa pela placa bipolar para alisar e polir a superfície.

 
 

Gravura Plasmática:

Um feixe de plasma é direcionado para a superfície da placa bipolar para remover rugosidades e irregularidades.

 
 

Processamento Mecânico:

Como retificação, polimento e fresagem para melhorar a qualidade da superfície.

 
 

Tratamento a laser:

Um feixe de laser é direcionado para a superfície da placa bipolar para remover rugosidades e irregularidades e melhorar a qualidade da superfície.

 
 

Jato de areia:

Partículas abrasivas são pulverizadas na superfície da placa bipolar sob pressão para remover rugosidades e irregularidades.

Princípio de funcionamento da placa bipolar de grafite

 

 

A placa bipolar transporta hidrogênio e oxigênio para a zona de reação do cátodo e ânodo, respectivamente, enquanto isola os gases de reação em cada câmara. Na zona de reação, o hidrogênio no cátodo é decomposto em prótons (íons de hidrogênio carregados positivamente) e elétrons (carregados negativamente) através de um catalisador. Os prótons chegam ao cátodo através de uma membrana eletrolítica polimérica (PEM), enquanto os elétrons fluem para o ânodo através de um circuito externo. No ânodo, o oxigênio se combina com prótons e elétrons através de um catalisador para formar água, enquanto libera energia elétrica.

 

Nossa fábrica
 

 

Temos uma produção de fábrica completa, supervisão de qualidade e entrega.

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Nosso certificado
 

 

Atualmente, obtivemos os seguintes certificados.

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Guia de perguntas frequentes definitivo para placa bipolar de grafite
 

P: 1. Do que é feita uma placa bipolar de grafite?

R: Uma placa bipolar de grafite é feita de materiais de carbono ou grafite projetados especificamente para aplicações em células de combustível.

P: 2. Como funciona uma placa bipolar de grafite em uma célula de combustível?

R: A placa bipolar atua como um condutor elétrico dentro da pilha de células de combustível. Ele carrega elétrons e os libera no circuito, permitindo a conversão de hidrogênio e oxigênio em água e eletricidade.

P: 3. Quais são as vantagens do uso de placas bipolares de grafite em células de combustível?

R: As placas bipolares de grafite são leves, resistentes à corrosão e possuem alta condutividade elétrica, o que as torna a escolha ideal para aplicações em células de combustível. Eles também têm uma longa vida útil e podem suportar altas temperaturas.

P: 4. Quais são os diferentes tipos de placas bipolares de grafite?

R: Existem vários tipos de placas bipolares de grafite, incluindo placas de grafite moldadas, placas de grafite usinadas e placas de grafite revestidas.

P: 5. Qual é o processo de produção de placas bipolares de grafite?

R: O processo de produção de placas bipolares de grafite normalmente envolve a mistura de pós de grafite com ligantes e sua prensagem em um molde. As placas são então curadas, usinadas ou revestidas para atender às especificações exigidas.

P: 6. Como você escolhe a placa bipolar de grafite certa para sua aplicação em célula de combustível?

R: A escolha da placa bipolar de grafite correta depende de vários fatores, incluindo as condições de operação da célula de combustível, o tamanho e o formato da placa e as propriedades elétricas e térmicas necessárias.

P: 7. Quais são os tamanhos e formatos típicos das placas bipolares de grafite?

R: As placas bipolares de grafite podem ser fabricadas em diversos tamanhos e formatos, dependendo do projeto específico da célula de combustível. Eles podem ser quadrados, retangulares, circulares ou qualquer outro formato necessário.

P: 8. As placas bipolares de grafite podem ser personalizadas para se adequarem a designs específicos de células de combustível?

R: Sim, as placas bipolares de grafite podem ser personalizadas para se adequarem a designs específicos de células de combustível. O processo produtivo permite a criação de placas em diversos formatos e tamanhos para atender às necessidades de diversas aplicações.

P: 9. Qual é a temperatura máxima de operação para placas bipolares de grafite?

R: As placas bipolares de grafite podem suportar altas temperaturas de até 1200 graus sem qualquer degradação significativa em suas propriedades elétricas ou térmicas.

P: 10. Quanto tempo normalmente duram as placas bipolares de grafite em uma célula de combustível?

R: As placas bipolares de grafite têm uma longa vida útil, normalmente durando vários anos em uma aplicação de célula de combustível.

P: 11. Qual é a espessura de uma placa bipolar de grafite típica?

R: A espessura de uma placa bipolar de grafite depende do projeto específico da célula de combustível, mas elas normalmente têm entre 0,5 mm e 5 mm de espessura.

P: 12. Qual é a condutividade elétrica das placas bipolares de grafite?

R: As placas bipolares de grafite possuem alta condutividade elétrica, o que as torna a escolha ideal para aplicações em células de combustível. A condutividade normalmente varia de 50 S/cm a 1000 S/cm.

P: 13. Qual é a condutividade térmica das placas bipolares de grafite?

R: As placas bipolares de grafite possuem alta condutividade térmica, o que as torna a escolha ideal para aplicações em células de combustível. A condutividade térmica normalmente varia de 100 W/mK a 400 W/mK.

P: 14. Há alguma desvantagem no uso de placas bipolares de grafite em células de combustível?

R: As placas bipolares de grafite são geralmente uma escolha confiável e de alto desempenho para aplicações em células de combustível. No entanto, eles podem ser caros e frágeis, o que pode causar rachaduras ou falhas sob certas condições operacionais.

P: 15. Como as placas bipolares de grafite são usadas em uma pilha de células de combustível?

A: As placas bipolares de grafite são dispostas em uma pilha, com um conjunto de eletrodo de membrana (MEA) imprensado entre elas. As placas atuam como condutores elétricos e fornecem suporte mecânico para a pilha.

P: 16. Qual é a função do revestimento nas placas bipolares de grafite?

R: O revestimento das placas bipolares de grafite serve para melhorar sua resistência à corrosão e aumentar sua condutividade elétrica.

P: 17. Quais são os diferentes tipos de revestimentos usados ​​em placas bipolares de grafite?

R: Existem vários tipos de revestimentos usados ​​em placas bipolares de grafite, incluindo revestimentos metálicos, de polímero condutor e cerâmicos.

P: 18. Qual é a finalidade dos canais e campos de fluxo em uma placa bipolar de grafite?

R: Os canais e campos de fluxo em uma placa bipolar de grafite permitem a distribuição de gases para o MEA e a remoção de água e outros subprodutos da célula de combustível.

P: 19. Como os canais e campos de fluxo são projetados nas placas bipolares de grafite?

R: O projeto dos canais e campos de fluxo depende do projeto específico da célula de combustível e deve ser cuidadosamente projetado para garantir um desempenho ideal.

P: 20. Como você mantém e cuida das placas bipolares de grafite em uma aplicação de célula de combustível?

R: As placas bipolares de grafite requerem limpeza e manutenção regulares para garantir seu desempenho ideal. Eles devem ser inspecionados periodicamente quanto a rachaduras, danos ou outros sinais de degradação.
Como um dos principais fabricantes e fornecedores de placas bipolares de grafite na China, damos as boas-vindas a você no atacado de placas bipolares de grafite de alta qualidade de nossa fábrica. Todos os produtos personalizados são de alta qualidade e preço competitivo. Aquecimento de grafite para equipamentos de produção, grafite cadinho para a indústria de pesquisa, grafite cadinho para a indústria verde

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