Descripción de productos
La placa bipolar de metal a base de titanio-, también conocida como placa colectora de corriente, es uno de los componentes importantes de la pila de combustible. Tiene las siguientes funciones y propiedades: separa el combustible y el oxidante para evitar la penetración de gases; recoge y conduce corriente eléctrica con alta conductividad; el canal de flujo diseñado y procesado puede distribuir uniformemente el gas a la capa de reacción del electrodo para la reacción del electrodo; puede descargar calor para mantener uniforme el campo de temperatura de la batería; resistente a la corrosión-; resistente a impactos y vibraciones; delgado; peso ligero; Bajo costo, fácil de mecanizar, adecuado para fabricación en masa, etc.
La función de la placa bipolar de metal a base de titanio- (también conocida como separador) es proporcionar un canal de flujo de gas, evitar que el hidrógeno y el oxígeno en la cámara de gas de la batería coludan y establecer una ruta de corriente entre el cátodo y el ánodo en serie. Partiendo de la premisa de mantener una cierta resistencia mecánica y un buen efecto de barrera a los gases, el espesor de la placa bipolar de metal a base de titanio- debe ser lo más delgado posible para reducir la resistencia a la conducción de corriente y calor.
Especificación de productos
Especificaciones de productos:
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Tipo |
MPS810DS |
MPS8300DS |
MPS8600DS |
MPS81000DS |
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Fuerza del árbol (kN) |
interior 49 |
Interior 1960 |
Interior 3920 |
Interior 4900 |
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exterior 49 |
exterior 980 |
exterior 1960 |
Exterior 4900 |
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Carrera (mm) |
100 |
150 |
200 |
400 |
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Altura abierta (mm) |
600 |
850 |
900 |
1000 |
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Tamaño del refuerzo |
400×400 |
1200×600 |
1800×1200 |
2600×1400 |
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Tamaño de diapositiva |
Interior 75×75 |
Interior φ240 |
Interior 360×220 |
Interior φ300+φ |
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Exterior 400×400 |
Exterior 1200×600 |
Exterior 1800×1200 |
100×2 |
Parámetros esenciales:
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Placa bipolar de metal a base de titanio- |
BW300/BW280A |
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Profundidad de estampado (mm) |
0.35 |
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Consistencia del espesor (μm) |
±10 |
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Deformación |
Menor o igual al 0,8% |
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Resistencia de contacto (mΩ.cm²@1.4MPa) |
Menor o igual a 1,5 |
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Densidad de corriente de corrosión (μA/cm²@0.84Vvs SHE) |
<0.4 |
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Vida de la placa bipolar (h) |
>30000 |
Proceso de producción
Cuando se fabrican placas bipolares metálicas para pilas de combustible, generalmente hay dos opciones de tiras: una es una tira pre-revestida y la otra es una tira sin revestir.
El uso de tiras de acero pre-generalmente no requiere recubrimiento después de que se forman las placas, y las placas bipolares se pueden producir más rápido y más barato, pero la estabilidad del recubrimiento es propensa a problemas después del procesamiento y la soldadura.
Una vez limpia la tira, se le da forma y se segmenta para producir placas de cátodo y ánodo. Los métodos y procesos de formación de cada fabricante de placas bipolares pueden ser diferentes. El método de formación por estampado se utiliza en la siguiente figura.
Estampado conformado
El proceso de estampado es un método que utiliza un dispositivo de presión y un molde rígido para aplicar una determinada fuerza externa a la placa para provocar la deformación plástica para obtener la forma o tamaño deseado.
Los espacios en blanco para estampado son principalmente placas de acero-laminadas en caliente y-forjadas en frío, y representan entre el 60% y el 70% de los productos de acero del mundo. Por tanto, desde la perspectiva de las materias primas, domina el proceso de estampado. Además, las placas bipolares producidas mediante el proceso de estampado tienen bajo costo y alta productividad, son delgadas (tan solo 0,051 mm), uniformes y de alta-resistencia, y se usan ampliamente en automóviles, aeroespacial y otros campos.
hidroformado
El proceso de hidroformado es una tecnología de procesamiento de plástico que utiliza líquidos o moldes como medios de transmisión de fuerza para procesar productos y convertirlos en productos. En comparación con el proceso de estampado, el hidroformado requiere menos moldes (solo se necesita un juego de moldes). El hidroconformado es superior a los procesos de estampado en términos de tamaño y calidad superficial, mientras que los procesos de estampado tienen mayor productividad.
Formación de almohadillas de goma
El proceso de moldeo de almohadillas de caucho, también conocido como proceso de moldeo flexible, es un nuevo método de estampado para moldeo de canales micro/medianos. Este método puede resolver problemas como grietas, arrugas y ondulaciones superficiales que pueden ocurrir durante el estampado y el hidroformado.
La ventaja del proceso de moldeo con almohadilla de goma es que no es necesario ensamblar con precisión la almohadilla de goma y el molde rígido durante el proceso de moldeo, lo que puede reducir en gran medida el tiempo y el costo. La principal desventaja de este tipo de moldura es que las almohadillas de goma tienen una vida útil corta y deben reemplazarse con frecuencia.
Aguafuerte
El grabado es una técnica que elimina material mediante una reacción química o impacto físico. La tecnología de grabado se puede dividir en dos categorías: grabado húmedo y grabado seco.
Después de fabricar la placa de electrodo de una sola pieza-, es necesario inspeccionar la calidad de cada placa de electrodo para determinar si el tamaño, el grosor y el error de las crestas y ranuras cumplen con los requisitos de diseño.
Las placas de cátodo y ánodo que cumplen con los requisitos de calidad se fijan entre sí mediante soldadura láser para formar una placa bipolar completa. Después de soldar, la soldadura sellará completamente la cavidad de refrigerante de la placa bipolar. Después de soldar, la cavidad de refrigerante de la placa bipolar quedará completamente sellada y finalmente se probará su rendimiento de sellado.
Después de soldar la placa bipolar, se recubrirá para mejorar la resistencia a la corrosión de la placa bipolar. Actualmente, el método de tratamiento de recubrimiento más utilizado es el método PVD.
Finalmente, el material de sellado se introduce en la ranura de sellado prevista en la placa bipolar.
Funciones de las placas bipolares.
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Soporte MEA
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Separar celdas individuales
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Separe los gases de reacción del cátodo y del ánodo para evitar que se mezclen entre sí.
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Proporcionar conexiones eléctricas.
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Transporte los gases de reacción y distribúyalos uniformemente.
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Calor de reacción de conducción
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Eliminar el agua de-productos
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Soportar la precarga del montaje
Apoyo MEA. MEA se compone principalmente de una membrana de intercambio de protones (MEM), una capa de catalizador (CL), una capa de difusión de gas (GDL) y otros componentes. El espesor convencional es de 0,4~0,5 mm y no tiene suficiente rigidez y resistencia autoportantes. Por el contrario, el BPP suele estar hecho de materiales rígidos y la resistencia a la compresión de las piezas es mayor que la del MEA, lo que puede desempeñar un papel en el soporte del MEA. En sentido figurado, BPP es como el "esqueleto" de la pila eléctrica, que sostiene el tejido blando "MEA" de la pila eléctrica.
A través de los canales de flujo diseñados y procesados, el fluido se puede distribuir uniformemente a la capa de reacción del electrodo para la reacción electroquímica. Hay canales en la superficie del BPP que distribuyen uniformemente los gases de reacción, llamados campos de flujo, asegurando que el medio de reacción se distribuya uniformemente por todo el electrodo. En sentido figurado, BPP es también el vaso sanguíneo de la pila eléctrica, que transporta combustible (hidrógeno) y oxidante (oxígeno) al tejido "MEA" de la pila eléctrica, lo que hace que el hidrógeno y el oxígeno reaccionen en los electrodos para generar energía eléctrica. Los conductos comunes de BPP son como la aorta y la vena principal del cuerpo humano y transportan hidrógeno y oxígeno a cada célula de la pila. Los canales de flujo de BPP son como capilares en el cuerpo humano, transportando hidrógeno y oxígeno a cada rincón del electrodo de celda única, permitiéndoles reaccionar completamente.
Separa el hidrógeno y el oxígeno para evitar que se mezclen entre sí. El BPP debe ser una barrera contra los gases y normalmente tiene una estructura no-porosa entre las cavidades del fluido.
Recoger y conducir corriente eléctrica. El BPP debe ser un buen conductor de electricidad para evitar una resistencia excesiva y una generación excesiva de calor residual cuando están funcionando pilas de combustible de alta-potencia.
Conducir calor. El BPP debe ser un buen conductor del calor para garantizar una distribución uniforme de la temperatura cuando la batería está funcionando, de modo que el calor residual de la batería se pueda descargar sin problemas.
Comparación de las ventajas y desventajas de las placas bipolares de diferentes materiales.
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Tipo de placa bipolar |
Ventajas |
Desventajas |
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Placa bipolar de grafito |
Buena resistencia a la corrosión, alta conductividad térmica y eléctrica, propiedades químicas estables y proceso de fabricación maduro. |
Malas propiedades mecánicas (fragilidad), gran masa y volumen, mala procesabilidad y altos costos de procesamiento. |
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Placa bipolar metálica |
Alta conductividad térmica y eléctrica. Excelentes propiedades mecánicas, fácil de fabricar a bajo costo, buena durabilidad estructural, resistente a golpes y vibraciones, |
Fácil de corroer, envenenar la membrana de intercambio de protones y el catalizador y formar una película de pasivación. |
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Placa bipolar compuesta |
Resistente a la corrosión-, tamaño pequeño, peso ligero, alta resistencia |
Mala resistencia mecánica, baja conductividad eléctrica, difícil de producir en masa, precio elevado |
Preguntas frecuentes
Preguntas frecuentes
01.¿Cuáles son las principales ventajas de sus placas bipolares basadas en titanio-en comparación con las placas de grafito o de acero inoxidable recubiertas?
Nuestras placas a base de titanio-ofrecen un equilibrio superior de propiedades:
Resistencia a la corrosión excepcional:El titanio forma naturalmente una capa protectora de óxido, lo que lo hace altamente resistente al ambiente químico agresivo dentro de una celda de combustible PEM, lo que lleva a una vida útil más larga y a una reducción de la lixiviación de iones metálicos.
Relación de alta resistencia-a-peso:Son significativamente más ligeras y mecánicamente más resistentes que las placas de grafito, lo que permite diseños de apilado más compactos y duraderos, lo cual es crucial para aplicaciones móviles y de automoción.
Excelente durabilidad:Son menos frágiles que el grafito y ofrecen mayor resistencia al impacto e integridad estructural, lo que reduce las roturas durante la manipulación y el montaje de la pila.
Buena conductividad eléctrica:Si bien el titanio puro es un semiconductor, nuestro proceso especializado de tratamiento de superficies y aleaciones garantiza una conductividad eléctrica de la superficie comparable o mejor que muchas alternativas recubiertas.
02.¿Cómo se garantiza la conductividad eléctrica de las placas de titanio, ya que el titanio no es un metal muy conductor?
Esta es una idea clave. El titanio puro tiene una conductividad aparente más baja. Nuestra solución implica un enfoque multi-facético:
Aleación especializada:Utilizamos una aleación de titanio cuidadosamente formulada y diseñada para mejorar las propiedades eléctricas en masa.
Tratamiento y revestimiento de superficies avanzado:Aplicamos un recubrimiento o modificación de superficie patentado, ultra-delgado y altamente conductor (por ejemplo, nitruración, carburación o recubrimiento PVD). Esto crea una capa superficial conductora al tiempo que mantiene las excelentes propiedades de resistencia a la corrosión-del sustrato de titanio que se encuentra debajo.
Interfaz optimizada:El tratamiento de la superficie está diseñado para proporcionar una baja resistencia de contacto interfacial (ICR) con la capa de difusión de gas (GDL).
03.¿Cuál es la vida útil típica y la tasa de degradación del rendimiento de sus placas?
04.¿Sus placas son compatibles con entornos de ánodo y cátodo, incluidas condiciones de alto-potencial?
Sí. Nuestra tecnología de superficie patentada está diseñada específicamente para resistir las condiciones agresivas tanto en el lado del ánodo (hidrógeno) como del cátodo (aire/oxígeno) de la celda de combustible. El recubrimiento y el sustrato son altamente estables, incluso en eventos de encendido/apagado del cátodo y de falta de combustible, donde pueden ocurrir altos potenciales, lo que previene la corrosión rápida y las fallas.
05.¿Cuáles son las tolerancias de espesor y dimensiones que puede lograr?
Nos especializamos en fabricación de precisión. Nuestras placas estándar se pueden producir con un espesor que oscila entre0,05 mm a 1,0 mm, con tolerancias estándar de ±0,01 mm. Podemos mantener tolerancias extremadamente estrictas en la profundidad, el ancho y las áreas de terreno del canal para garantizar un sellado perfecto y una distribución uniforme del flujo en toda el área activa. También se encuentran disponibles geometrías personalizadas y micro-funciones.
Instrucciones de pedido
Por favor indique la siguiente información al realizar el pedido:
◼ Descripción del producto
◼ Calidad (debe mencionarse el número de esta especificación)
◼ Número de material
◼ Cantidad en mo kg
◼ Certificado requerido y contenido en caso de un certificado de inspección 3.1
◼ Para embalaje especial: Especificación del embalaje
Embalaje y envío
1. Materiales de embalaje: utilice papel-a prueba de humedad, película plástica, espuma plástica y otros materiales de embalaje para evitar que las bridas de molibdeno se humedezcan o sufran colisiones menores. Además, las cajas de embalaje exterior de madera o paletas de madera también se pueden utilizar como materiales auxiliares de embalaje.
2. Embalaje exterior: el producto se puede colocar en una caja de embalaje exterior de madera o en una plataforma de madera del tamaño adecuado para evitar que se apriete o golpee durante el transporte.
3. Método de transporte: elija el método de transporte adecuado, como transporte marítimo, terrestre o aéreo, y asegúrese de contar con un equipo de manipulación adecuado para evitar daños al producto durante el transporte.
sobre nosotros
ehisen
La empresa se creó en 2004 como una organización de alta-tecnología centrada en la producción de materiales metálicos avanzados, incluida la fusión, el perfilado, el mecanizado y la investigación y el desarrollo de ánodos de metales preciosos. Nuestra empresa, que emplea a 50 personas y ocupa un área de 15 mu, se centra en la fabricación innovadora.
La empresa está equipada con maquinaria de producción de aleaciones, -tratamiento térmico, estampado y aleaciones. Centros de procesamiento, galvanoplastia, líneas de producción de ánodos de titanio y laboratorio de recubrimiento de metales preciosos, así como equipos de prueba relacionados. Ha evolucionado a lo largo de los años hasta convertirse en un negocio completo que combina investigación y desarrollo, fabricación y ventas.
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