Введение

Биполярные пластинки топливных элементов являются одними из наиболее важных компонентов водородных топливных элементов.и обеспечить структурную поддержку для всей стеки.

Два наиболее распространенных метода производства - это химическое гравирование и штампование металла. Каждый процесс предлагает уникальные преимущества в зависимости от объема производства, требований к точности и стадии проекта.

Если вы разрабатываете топливные элементы PEM, электролизаторы или системы водородной энергии,понимание различий между выгравированными биполярными пластинами и штампованными биполярными пластинами может помочь вам выбрать наиболее подходящее решение для производства.

Что такое биполярная плита с топливными элементами?

Биполярная плита представляет собой тонкий металлический или графитовый компонент, расположенный между соседними топливными элементами в стеке.

К его основным функциям относятся:

• Распределение водорода и кислорода
• Проводящие электрический ток
• Разделение отдельных клеток
• Удаление тепла, вырабатываемого во время работы
• Поддерживающая установка стека

Биполярные пластины могут составлять более 50% от общего веса стека и значительную часть издержек на производство, что делает их дизайн и производство чрезвычайно важными.

Что такое химический гравюра?

Химическая гравировка, также известная как фотохимическая обработка (PCM), использует фотолитографию и контролируемые химические реакции для создания точных моделей полей потока на металлических листах.

В отличие от штампования, гравирование не требует дорогостоящих жестких инструментов.

Преимущества химической гравировки

• Высокоточные каналы потока
• Окраины, не имеющие окрасов
• Без механического напряжения
• Быстрая разработка прототипов
• Низкие инвестиции в оборудование
• Идеально подходит для сложных конструкций

Типичными материалами являются:

• Нержавеющая сталь 316L
• Нержавеющая стали 304
• Титан
• Никелевые сплавы

Что такое металлическая штамповка?

Металлическая штамповка использует набор штампов и механическую силу для формирования каналов потокового поля в металлические листы.

Этот метод широко используется для производства больших объемов после завершения разработки продукта.

Преимущества штамповки

• Более низкие затраты при больших объемах производства
• Быстрое время цикла
• Пригодные для автомобильной промышленности
• Постоянное массовое производство

Однако затраты на инструменты могут быть значительными, особенно на этапах разработки.

Выгравированная биполярная плита против штампованной биполярной плите

Ключевое понимание

Для проектов НИОКР, пилотного производства и проверки конструкции часто предпочтительным выбором являются выгравированные биполярные пластины.

Для зрелых продуктов, требующих миллионов деталей в год, штамповка может обеспечить более низкие затраты на единицу.

Почему выгравированные биполярные пластины популярны в разработке водородной энергии?

Технология водорода быстро развивается.

Разработчикам топливных элементов часто требуется:

• Многократные итерации проектирования
• Быстрое создание прототипов
• Небольшие серии производства
• Точная оптимизация поля потока

Химическая гравировка позволяет инженерам изменять конструкции без затрат на дорогостоящие штамповые штампы.

Это значительно снижает затраты на разработку и сокращает сроки реализации проекта.

Общие применения

Выгравированные биполярные пластины широко используются в:

Топливные элементы PEM

• Водородные транспортные средства
• Системы резервного питания
• Переносные силовые агрегаты

Электролизаторы

• Производство зеленого водорода
• Хранение возобновляемой энергии

Аэрокосмические системы

• Легкие системы питания топливными элементами

Исследования и разработки

• Университетские лаборатории
• Начало работы с топливными элементами
• Проекты валидации технологии

Материалы, используемые для биполярных пластин

Выбор правильного материала имеет решающее значение.

Нержавеющая сталь 316L

Преимущества:

• Отличная коррозионная стойкость
• Хорошая проводимость после покрытия
• Экономичное

Титан

Преимущества:

• Выдающаяся коррозионная стойкость
• Легкая
• Подходит для требовательных условий

Сплавы на основе никеля

Преимущества:

• Устойчивость к высоким температурам
• Отличная долговечность

Типичная толщина плит варьируется от:

0от 0,05 до 1,0 мм

Производственная допустимость может достигать:

± 0,01 мм

Почему выбирают Синхайзен для выгравированных биполярных пластинок?

Xinhaisen специализируется на точном фотохимическом офорте для требовательных промышленных приложений.

Наши возможности включают:

• 13+ лет опыта производства
• Толерантность точности до ±0,01 мм
• Нержавеющая сталь, сплавы титана и никеля
• Услуги по быстрому созданию прототипов
• Конструкции полей потока на заказ
• Глобальная поддержка OEM и ODM

Среди подаваемых заявок:

• Водородная энергия
• Автомобильная промышленность
• Аэрокосмическая
• Медицинские изделия
• Промышленная электроника

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Какова цель биполярной пластины в топливном элементе?

Биполярная плита распределяет газы, проводит электричество, удаляет тепло и отделяет отдельные ячейки внутри топливных элементов.

Какой материал лучше всего подходит для биполярных пластинок?

Нержавеющая сталь 316L обычно используется из-за ее баланса коррозионной стойкости, механической прочности и стоимости.

Подходят ли выгравированные биполярные пластины для массового производства?

Хотя гравировка особенно выгодна для прототипов и производства среднего объема, она также может поддерживать крупномасштабное производство в зависимости от требований проекта.

Какова обычная толщина металлической биполярной пластины?

Большинство металлических биполярных плит имеют толщину от 0,05 мм до 1,0 мм.

Какую толерантность может достичь химическая гравировка?

Точная гравировка обычно может достигать допустимых допустимых отклонений ±0,01 мм.

У выгравированных биполярных пластин есть выпуклости?

Нет, химическое офортание создает безгранитные черты без механических деформаций.

Почему гравирование предпочтительнее для прототипов?

Этировка устраняет необходимость в дорогостоящих инструментах и позволяет быстро модифицировать конструкцию.

Титановые биполярные пластины можно выгравировать?

Титан обычно обрабатывается с использованием передовых химических методов офорта.

В каких отраслях используют выгравированные биполярные пластины?

Водородные энергетические, автомобильные, аэрокосмические, электронные и научно-исследовательские учреждения.

Можно ли изготовить специальные конструкции полей потока?

Да, химическая гравировка очень подходит для настройки геометрии поля потока и оптимизации дизайна.

Ключевые выводы

• Биполярные пластины являются важнейшими компонентами топливных элементов.
• Химическая гравировка обеспечивает высокую точность и гибкость конструкции.
• Печать часто предпочтительна для производства чрезвычайно больших объемов.
• Выгравированные биполярные пластины идеально подходят для прототипов и пилотного производства.
• Нержавеющая сталь 316L остается одним из наиболее широко используемых материалов.
• Точная гравировка позволяет создавать структуры полевого потока без осколков с допущениями до ± 0,01 мм.
• Xinhaisen предоставляет специальные резные биполярные решения для глобального водородной энергетики