Vanadyum Redoks Akış Pili (VRFB) için Karbon Fiber Kompozit Bipolar Plaka

Marka Kaliteli Hizmet

VRFB güçlü asit ve güçlü oksidasyonun zorlu çalışma koşullarına uygun, üstün korozyon direnci

VRFB elektroliti, son derece güçlü oksitleyici ve aşındırıcı özelliklere sahip, yüksek-valan vanadyum iyonları (VO₂⁺) içeren 2-5 M'lik bir sülfürik asit sistemidir. Karbon fiber kompozit bipolar plaka, korozyona -dirençli PP/PVDF reçinesine dayalı olup, kimyasal olarak inert karbon fiberler ve grafit dolgu maddeleri ile birleşerek stabil bir kimyasal yapı oluşturur. Uzun süreli kullanımda korozyona uğramaz veya çözünmez ve hiçbir metal iyonu veya yabancı madde açığa çıkmaz, temel olarak elektrolit kirliliğini, vanadyum iyonu değerlik bozukluğunu vb. önler, pilin 15-20 yıllık uzun ömürlü olmasını sağlar ve enerji depolama projelerinin uzun vadeli servis gereksinimlerini tam olarak karşılar.

Geleneksel grafit plakaların temel sorunlarını çözen güçlü mekanik özellikler

Saf grafit bipolar plakalar yüksek kırılganlığa ve düşük bükülme mukavemetine sahiptir (<30MPa), and are prone to damage during assembly (damage rate 15%-20%), which seriously affects the yield of the stack. Carbon fiber as the reinforcing phase can significantly improve the mechanical properties of the composite bipolar plate: the tensile strength is increased to 35-50MPa, the bending strength reaches 40-60MPa, and the toughness is significantly enhanced, with resistance to compression, bending, and cracking. During assembly, it can closely fit and seal the gasket, withstand the high assembly pressure of the stack without deformation, effectively reducing assembly losses, and simultaneously improving the structural stability of the stack, reducing the risk of sealing failure during long-term operation.

Verimli iletkenlik, pil enerji kaybını azaltır

Karbon fiber ve grafit, sürekli ve yoğun bir iletken ağ oluşturarak kompozit bipolar plakanın hacimsel iletkenliğinin, 10-30 mΩ・cm² ​​kadar düşük temas direnciyle (basınç koşulları altında) 50-100 S/cm'ye ulaşmasını sağlar. Bu özellik, VRFB'nin ohmik polarizasyonunu ve kontak polarizasyon kayıplarını önemli ölçüde azaltarak pilin voltaj verimliliğini ve enerji verimliliğini artırabilir (enerji verimliliği, sıradan kompozit plakalardan %3-%5 daha yüksektir). Aynı zamanda, tekdüze iletken ağ, bipolar plaka içinde düzgün akım iletimini sağlayarak yerel ısı birikimini önler ve ayrıca pil çalışmasının stabilitesini garanti eder.

Mükemmel sızdırmazlık performansı ve hafiflik, büyük-ölçekli enerji depolama dağıtımına uygun

Sızdırmazlık: Reçine matrisi, grafit ve karbon fiberler arasındaki gözenekleri doldurarak kompozit bipolar plakanın gözenekliliğini %5'in altına düşürür, mükemmel hava geçirmezlik sağlar, elektrolit sızıntısını ve çapraz-sıvıyı tamamen önler, elektrolit çapraz-bağlantısının neden olduğu akım verimliliğindeki azalmayı önler; Plakanın düzlüğü yüksektir (tolerans ±0,01 mm) ve contayla uyumluluğu iyidir, bu da yığının sızdırmazlık performansını daha da güçlendirir.

Ortak Sorun

• Verdera Ecza Dolabı Montaj Çubuğu

  I. Genel Süreç Rotası
  Hammadde seçimi ve oranı → Yüksek-hızda karıştırma ve birleştirme → Kalıplanmış malzeme dağıtımı ve ön-serme → Entegre tek-aşamalı şekillendirme için yüksek-sıcaklık ve yüksek-basınçla kalıplama → Şekillendirme için basınç tutma ve soğutma → Kalıptan çıkarma ve kesme → Yüzey sonrası-işleme → Hassas inceleme ve depolama
  II. Her Aşamanın Detaylı Süreç Açıklaması
  1. Hammadde seçimi ve formül oranı
  Ana hammadde olarak yüksek-saflıkta pul grafit + kısa-yüksek-kaliteli karbon fiber + PVDF/PP korozyona-dirençli reçine ve az miktarda birleştirme maddesi ve dağıtıcı katkı maddeleri ile birlikte kullanın.
  Toplam karbon dolgusu %60 ila %90'ı oluşturur; bunun %5 ila %15'i karbon fiberden oluşur ve iletken bir ağın sertleştirilmesinde, güçlendirilmesinde ve inşa edilmesinde rol oynar;
  Reçine, güçlü asitlere ve vanadyum iyonları tarafından oksidasyona dirençli, VRFB sülfürik asit elektrolitinin uzun-süreli çalışma koşullarına uygun, bağlanma bazı görevi görür;
  Hassas oran, dört performans göstergesinin dengesini sağlar: iletkenlik, mekanik dayanıklılık, korozyon direnci ve hava geçirmezlik.
  2. Yüksek-hızlı karıştırma + kapalı kalıplama
  İlk olarak, fiber kümelerini dağıtmak ve düzgün bir dağılım elde etmek için grafit tozu ve karbon fiber tozunun yüksek-hızda mekanik olarak karıştırılması gerçekleştirilir;
  Daha sonra, toz çift vidalı ekstrüdere eklenir ve reçineyi eritmek için 170 ila 210 derece arasında kontrol edilir, böylece reçinenin tamamen nüfuz etmesine, grafit ve karbon fiberi kapsüllemesine ve homojen bir kompozit karışım oluşturmasına olanak sağlanır.
  Proses fonksiyonu: Karbon fiberin kırılmamasını veya topaklaşmamasını sağlarken, yüksek yerel dirençten kaçınarak sürekli bir iletken yol oluşturun.
  3. Kırma ve granülasyon + kalıp düzgün dağılımı
  Bileşimden sonra granüler malzeme soğutulur ve tekdüze parçacıklar halinde ezilir;
  Malzeme, plakanın kalınlığına göre özel çelik kalıba niceliksel olarak yerleştirilir ve eşit katman kalınlığı sağlamak ve kalıplama sonrasında eşit olmayan kalınlık ve akım dağılımını önlemek için manuel veya otomatik olarak düzleştirilir.
  4. Temel süreç: Entegre tek-aşamalı şekillendirme için yüksek-sıcaklık ve yüksek-basınçla kalıplama
  Bu, VRFB kompozit bipolar plakalar için en yaygın ve olgun kalıplama yöntemidir.
  Kalıplama sıcaklığı: 180 ila 220 derece
  Kalıplama basıncı: 8 ila 15 MPa
  Yalıtım ve basınç tutma süresi: 15 ila 30 dakika
  Kalıp,-yılan-şekilli / paralel / çapraz-parmak tipi elektrolit akış kanallarıyla önceden işlenir ve akış kanalları, kılavuz oluklar ve sızdırmazlık kenarları, daha sonra kapsamlı frezeleme işlemine gerek kalmadan kalıplama işlemi sırasında doğrudan bastırılır.