Die ultradünne Graphit-Bipolarplatte ist eine Art elektrochemisches Hochleistungsgerät, das in Brennstoffzellen und anderen Bereichen weit verbreitet ist.
Merkmale und Vorteile
- Hohe Leitfähigkeit: Graphit selbst hat eine gute elektrische Leitfähigkeit; Es kann Strom effizient übertragen, Widerstandsverluste reduzieren und die Energieumwandlungseffizienz verbessern.
- Korrosionsbeständigkeit: Graphitmaterial verfügt über eine ausgezeichnete chemische Stabilität, korrodiert in einer Vielzahl von Säure- und Alkali-Korrosionsumgebungen nicht leicht und kann einen langfristig stabilen Betrieb in komplexen elektrochemischen Umgebungen gewährleisten.
- Hohe mechanische Festigkeit: Es weist eine ausreichende Härte und Festigkeit auf, um dem Druck während der Batteriemontage und dem Batteriebetrieb standzuhalten und eine stabile Unterstützung für die interne Struktur der Batterie zu bieten.
- Dünnes Design: Durch fortschrittliche Verarbeitungstechnologie können ultradünne Graphit-Bipolarplatten mit sehr geringer Dicke hergestellt werden, was dazu beiträgt, das Volumen und Gewicht des Brennstoffzellenstapels zu reduzieren und die Gesamtleistung zu verbessern.
Zukünftige Entwicklungstrends
Verdünner (<0.3mm): Graphene-reinforced composite materials will be used to break through the thickness limit
3D-Drucktechnologie: Direktes Abformen komplexer Strömungskanäle und Reduzierung der Verarbeitungsschritte.
Intelligente Bipolarplatte: Integrierte Sensoren zur Überwachung des Zustands der Brennstoffzelle in Echtzeit.
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Leistungskategorie |
Spezifischer Parameter (Einheit) |
Typischer Wertebereich |
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Kernmaterialparameter |
Graphitreinheit (-) |
Größer oder gleich 99,9 % |
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Gehalt an Graphenverstärkung (Gew.-%) |
3-8% |
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Bindemittelanteil (Phenolharz) (Gew.-%) |
10-15% |
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Zwischenschichtabstand (nm) |
0,335–0,337 nm |
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Porosität (%) |
＜1.5% |
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Grenzflächenhaftfestigkeit (MPa) |
> 15 MPa |
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Physikalische Eigenschaften - Geometrische Abmessungen |
Dicke (mm) |
0,25–0,6 mm (Formverfahren); 0,4–0,6 mm (3D-Druck) |
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Ebenheit (mm/m²) |
Kleiner oder gleich 0,05 |
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Toleranz der Fließkanaltiefe (μm) |
±10 |
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Abweichung der Strömungskanalbreite (μm) |
±15 |
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Physikalische Eigenschaften - Mechanische Leistung |
Biegefestigkeit (MPa) |
60-85 |
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Druckfestigkeit (MPa) |
100-160 |
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Schlagzähigkeit (kJ/m²) |
3.5-5.0 |
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Elektrische Leistung |
Oberflächenwiderstand (mΩ·cm²) |
Kleiner oder gleich 8 |
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Volumenwiderstand (μΩ·m) |
5-10 |
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Umweltresistenz |
Korrosionsstromdichte (saure Umgebung) (μA/cm²) |
Kleiner oder gleich 1,0 |
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Betriebstemperaturbereich (Grad) |
-40~180 |
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Lebensdauer in feuchter Hitzeumgebung (80 Grad / 95 % relative Luftfeuchtigkeit) (h) |
Größer oder gleich 30000 |
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Luftdichtheit |
Wasserstoffpermeabilität (cm³/(cm²·h·atm)) |
Kleiner oder gleich 2×10⁻⁹ |
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Helium-Leckrate (mbar·L/s) |
Kleiner oder gleich 1×10⁻⁶ |
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Wärmeleistung |
Wärmeleitfähigkeit (W/(m·K)) |
80-150 |
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Wärmeausdehnungskoeffizient (10⁻⁶/K) |
Kleiner oder gleich 5 |
Notiz:Dieses Produkt unterstützt die personalisierte Anpassung.
Anwendungsszenarien
- Brennstoffzellenfahrzeuge: Als eine der Kernkomponenten von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen kann der Einsatz ultradünner Graphit-Bipolarplatten die Leistung und Reichweite von Fahrzeugen verbessern.
- Feste Kraftwerke: In Szenarien wie Rechenzentren und Kommunikationsbasisstationen kann aufgrund der langfristigen Korrosionsbeständigkeit eine effiziente Energieumwandlung erreicht werden.
- Elektrolysezelle und Reaktor: In der Chlor-Alkali-Industrie kann es als Elektrodenmaterial für Elektrolysezellen verwendet werden, um starken Säuren und Laugen standzuhalten und die Lebensdauer der Ausrüstung zu verlängern.
- Andere Bereiche: Es kann auch in Energiespeichersystemen, Abwasserbehandlung, Wasserstoffproduktion und Energiespeicherung, Photovoltaik und anderen Bereichen eingesetzt werden.
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