Dispositivos para la fabricación de placas bipolares de titanio GR1/GR2 para electrolizadores PEM

Dispositivos para la fabricación de placas bipolares de titanio GR1/GR2 para electrolizadores PEM

Nombre del producto:Placa bipolar
Aplicación:Producción de hidrógeno mediante electrólisis de agua, baterías de nueva energía, pilas de combustible generadoras de hidrógeno
El material:Titanio, acero inoxidable, cobre, níquel
Purificación de titanio:990,7%
Grado:GR1 / GR2
Especificación:A medida según los dibujos
Método de tratamiento:CNC / grabado

1Proceso de producción de placas bipolares de titanio

Las placas bipolares de titanio son componentes esenciales enPilas de combustible PEMyElectrolisadores de agua PEMEl proceso de producción incluye varios pasos clave:

1.1Selección de las materias primas

• El material: Titanio comercialmente puro (por ejemplo, grado 1 o grado 2) o aleaciones de titanio.

• El grosor: Normalmente oscila entre 0,1 mm y 1 mm según la aplicación.

1.2Tratamiento previo de la superficie

• Encurtidos: Elimina las capas superficiales de óxido y los contaminantes.

• La limpieza de las instalaciones de limpieza se realiza mediante la limpieza de las instalaciones.: Mejora la rugosidad de la superficie para una mejor adhesión del recubrimiento.

1.3. Formación del campo de flujo

Los canales de flujo están diseñados para gestionar el flujo de gases o líquidos.

a) Estampado

• Formación de alta velocidad con matrices de precisión.

• Adecuado para la producción en serie.

• Requiere moldes duraderos y costosos.

b) Formación de rollos

• Técnica de producción continua.

• Se utiliza para patrones de canal más simples o rectos.

c) Grabado químico

• Patrones precisos a través de la fotolitografía y el grabado ácido.

• Lo mejor para estructuras complejas o finas.

• Más alto costo y implica la gestión de residuos químicos.

d) Mecanizado con láser o EDM

• Técnicas de alta precisión adecuadas para I+D o pequeños lotes.

• Permite estructuras de campo de flujo muy finas y personalizadas.

1.4. Soldadura (para ensamblaje)

Se pueden unir dos láminas de titanio con patrón para crear una placa bipolar sellada:

• Soldadura por láser o unión por difusión: Garantiza un alto rendimiento de sellado e integridad estructural.

1.5Tratamiento de revestimiento superficial

El titanio tiende a formar una capa de óxido no conductor (TiO2), que afecta el rendimiento eléctrico.

Tipos típicos de revestimiento:

• Revestimientos a base de carbonoGrafeno, nanotubos de carbono.

• Metales nobles: Platino o oro (excelente conductividad y resistencia a la corrosión, pero costoso).

• Cerámicas conductoras: nitruro de titanio (TiN), nitruro de niobio (NbN).

1.6Pruebas de calidad

• Prueba de estanqueidad de los gasesPara asegurar el sellado.

• Prueba de conductividad eléctrica

• Pruebas de resistencia a la corrosión

• Inspección de exactitud dimensional

2Aplicaciones de las placas bipolares de titanio

Las placas bipolares de titanio se utilizan en varios sistemas electroquímicos, incluidos:

2.1Electrolisadores de agua de membrana de intercambio de protones (PEMWE)

• Ambiente ácido y condiciones de alto voltaje.

• El titanio ofrece una excelente resistencia a la corrosión y durabilidad.

2.2. Células de combustible PEM (PEMFC)

• Las propiedades ligeras y resistentes a la corrosión son ideales para aplicaciones portátiles, automotrices y aeroespaciales.

2.3Celdas electroliticas

• Se utiliza en el procesamiento químico, el tratamiento del agua y la producción de hidrógeno verde.

3Ventajas de las placas bipolares de titanio

4Los desafíos

Aunque las placas bipolares de titanio tienen muchas ventajas, algunos desafíos incluyen:

• El alto costo de los materiales: El titanio y sus recubrimientos son caros.

• Dificultad de procesamientoEl titanio es más difícil de formar y de mecanizar que el acero.

• La conductividad superficial necesita optimización: La capa de óxido natural requiere un tratamiento de superficie eficaz para mantener la conductividad.