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什么是燃料电池双极板？
双极板是燃料电池堆中的关键组件。它们由石墨或金属制成，将每个单独的电池隔开。双极板是一种非常平坦的组件，其表面应用了精细的通道。在当今的燃料电池堆中，双极板由两个彼此牢固连接的单独板（阳极和阴极）组成。氢气分布在燃料电池堆的阳极上，氧气和最终产物水分布在阴极上。用于控制各个电池温度的冷却介质在连接的单独板之间流动。板越薄，通道结构越精细，整个燃料电池堆的效率就越高。市场上最先进的燃料电池双极板厚度在 0.05 毫米至 0.1 毫米之间。安装在电解设备和燃料电池中的燃料电池堆由 400 到 500 个单独的双极板组成。根据材料和应用，生产双极板有许多不同的技术。它们在周期时间、流场的精细度和成本方面各不相同。
燃料电池堆中燃料电池板的主要作用是什么？
正如“bi”一词所暗示的，双极板是燃料电池的两极。这些极是带负电的 H 2阳极板和带正电的 O 2阴极板。一方面，双极板为电池组提供结构，另一方面，它们负责电池本身中气体的均匀分布。此外，最终产物水必须通过通道去除，双极板旨在与电池组建立电接触。此外，双极板还负责电池的温度控制。冷却通常通过充满水或空气的流道实现。最后同样重要的是，双极板连接电池组中的各个电池，并将 膜电极组件MEA 彼此分开。
Cellform 金属燃料电池双极板
燃料电池堆中使用哪种类型的板？
双极板有多种类型，材料和形状各不相同。由于效率增益低，且缺乏具有竞争力的金属双极板的生产方法，过去石墨双极板占主导地位。然而，与金属双极板设计相比，石墨双极板在体积和重量效率方面的技术应用方面具有决定性的劣势。因此，市场上对燃料电池用钢制金属双极板的需求量很大。由于金属材料的腐蚀特性，金属双极板上涂有各种物质，例如氮化铬。这些通常使用热化学处理工艺来应用。
燃料电池双极板采用哪些材料？
对材料最重要的要求是具有出色的导电性，在组件的使用寿命内不会显著降低。基板材料通常是石墨或金属。有各种各样的基板材料，分为金属基板和非金属基板。例如，金属基板由不锈钢、钛或铝制成。不同的材料为板的功能提供了不同的特性和优势。根据应用，某些材料比其他材料更合适。
另请参阅有关双极板成型的科普视频
双极板的关键性能标准是什么？
双极板与 MEA 相结合，决定了燃料电池堆的效率。然而，一个关键的性能特征是燃料电池堆在连续运行中的效率。由于每个燃料电池堆要安装数百个双极板，因此也非常需要能够在批量生产过程中以低成本快速制造的双极板。如前所述，板越薄，通道结构越精细，整个燃料电池堆的效率就越高。这也通过使用更少的材料实现了轻量化组件。此外，燃料电池板的耐用性对于氢技术的进一步发展至关重要。
金属双极板与碳双极板相比如何？
在大多数当前应用中，金属板必须经过涂层处理才能承受电池堆中数千小时的运行。目前已有大量解决方案在不断改进。碳燃料电池板不需要额外的涂层材料。然而，在成本、重量和体积方面，金属板比碳板具有很大的优势。随着单元数量的增加，金属双极板的价格下降幅度明显大于碳燃料电池板。使用金属作为制造燃料电池双极板的首选材料更容易实现规模经济。
金属燃料电池双极板堆叠
关于通道有哪些不同的设计原则？
双极板通道的设计原理尚未最终确定。它们将不断改进。然而，在设计过程中必须考虑某些特定参数。大多数制造商的目标是通道间距小、半径小、原材料分布均匀。由于电流量更高、重量更轻，因此整体效率更高。就冷却通道而言，最先进的燃料电池双极板使用水或空气。
内容由 Cellform 提供
Cellform 致力于为客户提供具有市场领先性能的金属双极板，这些性能包括 (1) 效率和几何极限以及 (2) 几何尺寸精度。我们可以高效地处理厚度为 0.05 毫米的板材，精度高，超过了大多数行业的标准。凭借我们特殊的焊接技术，即使在非常薄的金属板上，我们也能确保完美的焊接质量。得益于先进的自动化系统，我们可以轻松处理大量生产，并且能够以极具竞争力的价格提供产品。
最后更新：2023 年 7 月 7 日