Jako dodavatel grafitových bipolárních desek mám o tomto produktu hluboké znalosti -. Zatímco grafitové bipolární desky jsou široce používány v různých oblastech, zejména v palivových článcích, mají také určité nevýhody. V tomto blogu se budu podrobně věnovat těmto nevýhodám.
1. Mechanická křehkost
Grafit je poměrně křehký materiál. Grafitové bipolární desky jsou náchylné k praskání a odštěpování během výroby, manipulace a provozu. Ve výrobním procesu může jakákoli drobná nesouosost při řezání nebo obrábění vést k mikro - prasklinám na povrchu bipolární desky. Tyto mikro - trhliny nemusí být okamžitě viditelné, ale mohou časem narůst, zejména vlivem mechanického namáhání a vibrací.
Při manipulaci, pokud desky nejsou pečlivě umístěny nebo pokud jsou náhodně upuštěny, je riziko rozbití značné. V soustavě palivových článků, kde je na sebe naskládáno více bipolárních desek, může tlak a pohyb uvnitř soustavy také způsobit mechanické namáhání grafitových bipolárních desek. Jedna prasklá deska může narušit celý systém palivových článků, což vede ke snížení výkonu a potenciálně nákladným opravám. Tato mechanická křehkost omezuje rozsah použití grafitových bipolárních desek, zejména v prostředích s vysokým mechanickým namáháním, jako jsou mobilní aplikace, jako jsou elektrická vozidla. Další informace o produktech souvisejících s grafitem - naleznete na naší stránce Grafitové komponenty.
2. Vysoké náklady
Výroba grafitových bipolárních desek je složitý a nákladný proces. Vysoce kvalitní - grafitové materiály, které jsou nezbytné pro výkon bipolárních desek, jsou drahé. Suroviny musí mít vysokou čistotu, dobrou elektrickou vodivost a chemickou stabilitu. Těžba a rafinace těchto grafitových materiálů vyžaduje pokročilé technologie a velké množství energie, což výrazně zvyšuje náklady.
Kromě nákladů na suroviny je výrobní proces grafitových bipolárních desek také náročný na práci - a časově - náročný. K vytvoření průtokových kanálů a dalších struktur na bipolárních deskách je vyžadováno přesné obrábění. To zahrnuje použití specializovaného vybavení a vysoce kvalifikovaných pracovníků. Jakákoli chyba v procesu obrábění může vést k odmítnutí produktu, což dále zvyšuje celkové náklady. Ve srovnání s jinými typy bipolárních desek, jako jsou kovové bipolární desky, jsou grafitové bipolární desky obecně dražší. Tato vysoká cena způsobuje, že palivové články využívající grafitové bipolární desky jsou na trhu méně konkurenceschopné, zejména pro aplikace ve velkém měřítku -, kde je cena kritickým faktorem. Více o našich grafitových produktech můžete prozkoumat na stránce Grafitové základní susceptory.
3. Omezená odolnost proti korozi
Ačkoli je grafit v mnoha chemických prostředích relativně stabilní, v některých agresivních chemických podmínkách mohou být grafitové bipolární desky stále zkorodované. V palivových článcích mohou mít elektrolyt a reakční produkty v průběhu času korozivní účinek na bipolární desky. Například v protonových - membránových palivových článcích (PEMFC) může kyselé prostředí postupně erodovat grafitový povrch.
Koroze může vést k řadě problémů. Za prvé, může změnit povrchové vlastnosti bipolární desky, jako je snížení její elektrické vodivosti. Tím, že je grafitový povrch zkorodován, dochází k poškození vodivých cest, což má za následek zvýšení vnitřního odporu palivového článku. To následně snižuje celkovou účinnost palivového článku. Za druhé, koroze může také způsobit uvolňování částic grafitu do systému palivových článků. Tyto částice mohou kontaminovat elektrolyt a další součásti, což vede k dalšímu snížení výkonu a potenciálním poruchám systému. K udržení výkonu palivových článků s grafitovými bipolárními deskami jsou často vyžadována další protikorozní - ochranná opatření, což zvyšuje cenu a složitost systému.
4. Obtížnost hromadné výroby
Výroba grafitových bipolárních desek není snadno škálovatelná pro hromadnou výrobu. Výrobní proces je vysoce závislý na přesném obrábění, což je časově - náročný a pracně - proces. Každá bipolární deska musí být pečlivě opracována, aby byla zajištěna přesnost průtokových kanálů a dalších struktur. To ztěžuje rychlé zvýšení objemu výroby, aby bylo možné uspokojit rostoucí poptávku trhu.
Kromě toho je výzvou také kontrola kvality v hromadné výrobě. Kvůli mechanické křehkosti grafitu je obtížné zajistit, aby každá bipolární deska splňovala přísné standardy kvality při velkosériové výrobě -. I malá vada na jedné desce může ovlivnit výkon celé sady palivových článků. Výsledkem je, že výtěžnost výroby grafitových bipolárních desek je často relativně nízká, což dále omezuje jejich použití ve velkém - měřítku. Naše stránka Graphite Bipolar Plate poskytuje další podrobnosti o tomto produktu.
5. Nízká tepelná vodivost
Grafit má relativně nízkou tepelnou vodivost ve srovnání s některými jinými materiály, jako jsou kovy. V palivových článcích je řízení tepla zásadní pro udržení optimální provozní teploty. Během provozu palivového článku vzniká značné množství tepla. Pokud toto teplo nelze účinně odvádět, může to vést ke zvýšení teploty palivového článku, což může mít negativní dopad na jeho výkon a životnost.
Nízká tepelná vodivost grafitových bipolárních desek ztěžuje přenos tepla generovaného v palivovém článku do chladicího systému. V důsledku toho mohou být vyžadovány další komponenty pro odvod tepla -, což zvyšuje složitost a náklady na systém palivových článků. V některých aplikacích palivových článků s vysokým výkonem - se může špatná tepelná vodivost grafitových bipolárních desek stát překážkou, která omezuje výstupní výkon a účinnost palivového článku.
Závěr
Navzdory výše uvedeným nevýhodám mají grafitové bipolární desky stále své jedinečné výhody, jako je dobrá elektrická vodivost a chemická stabilita v některých - neagresivních prostředích. V naší společnosti neustále pracujeme na výzkumu a vývoji, abychom tyto nedostatky odstranili. Zkoumáme nové materiály a výrobní procesy pro zlepšení mechanických vlastností, snížení nákladů, zvýšení odolnosti proti korozi a zvýšení tepelné vodivosti grafitových bipolárních desek.
Máte-li zájem o naše grafitové bipolární desky nebo máte jakékoli dotazy k našim produktům, uvítáme, když nás kontaktujete kvůli nákupu a dalším diskusím. Jsme odhodláni poskytovat vysoce kvalitní produkty - a vynikající služby, které uspokojí vaše potřeby.
Reference
"Příručka technologie palivových článků" od Wolfa Vielsticha, Arnolda Lamma a Huberta Gasteigera.
"Materiály pro technologie palivových článků" editovali John B. Goodenough a Y. - M. Chiang.
Výzkumné články o výkonu a použití grafitových bipolárních desek v předních časopisech elektrochemie a energetické technologie.