Dischi bipolari di titanio GR1/GR2 per elettrolizzatori PEM

Dischi bipolari di titanio GR1/GR2 per elettrolizzatori PEM

Nome del prodotto:Placca bipolare
Applicazione:Produzione di idrogeno tramite elettrolisi idrica, batterie per nuove energie, celle a combustibile a idrogeno
Materiale:Titanio, acciaio inossidabile, rame, nichel
Purezza del titanio:990,7%
Grado:GR1 / GR2
Specificità:Personalizzazione secondo disegni
Metodo di lavorazione:CNC / incisione

1. Processo di produzione di piastre bipolari di titanio

Le piastre bipolari in titanio sono componenti essenzialiCelle a combustibile PEM- eElettrolizzatori idrici PEMSono responsabili della distribuzione di gas/liquidi, della conduzione dell'elettricità e del supporto dell'assemblaggio membrano-elettrodo.

1.1Selezione delle materie prime

• Materiale: Titanio puro in commercio (ad esempio, di grado 1 o 2) o leghe di titanio.

• Spessore: in genere da 0,1 mm a 1 mm a seconda dell'applicazione.

1.2. Pre-trattamento superficiale

• Aceto di sinterizia: rimuove gli ossidi superficiali e i contaminanti.

• Sfregamento di sabbia o lucidatura meccanica: Migliora la rugosità della superficie per una migliore adesione del rivestimento.

1.3. Formazione del campo di flusso

I canali di flusso sono progettati per gestire il flusso di gas o liquidi.

a) Stampaggio

• Formaggio ad alta velocità con matrici di precisione.

• Adatto per la produzione di massa.

• Richiede stampi durevoli e costosi.

b) Formazione di rotoli

• Tecnica di produzione continua.

• Utilizzato per modelli di canali più semplici o dritti.

c) Etatura chimica

• Disegno preciso tramite fotolitografia e incisione acida.

• Migliore per strutture complesse o fini.

• Più costoso e comporta la gestione dei rifiuti chimici.

d) Lavorazione laser o EDM

• Tecnologie ad alta precisione adatte alla R&S o a piccoli lotti.

• Consente strutture di campo di flusso molto sottili e personalizzate.

1.4. Saldatura (per assemblaggio)

Due fogli di titanio a disegno possono essere uniti per creare una piastra bipolare sigillata:

• Saldatura a laser o incollaggio a diffusione: garantisce elevate prestazioni di tenuta e integrità strutturale.

1.5. Trattamento del rivestimento superficiale

Il titanio tende a formare uno strato di ossido non conduttivo (TiO2), che influenza le prestazioni elettriche.

Tipi tipici di rivestimento:

• Rivestimenti a base di carbonio: grafene, nanotubi di carbonio.

• Metalli nobili: Platino o oro (eccellente conducibilità e resistenza alla corrosione, ma costoso).

• Ceramiche conduttive: nitruro di titanio (TiN), nitruro di niobio (NbN).

1.6- Controlli di qualità

• Prova di tenuta del gasPer assicurare la tenuta.

• Prova di conduttività elettrica

• Prova di resistenza alla corrosione

• Controllo della precisione dimensionale

2Applicazioni delle piastre bipolari di titanio

Le piastre bipolari di titanio sono utilizzate in vari sistemi elettrochimici, tra cui:

2.1Elettrolizzatori ad acqua a membrana di scambio di protoni (PEMWE)

• Ambiente acido e condizioni di alta tensione.

• Il titanio offre un'eccellente resistenza alla corrosione e durabilità.

2.2. celle a combustibile PEM (PEMFC)

• Le proprietà leggere e resistenti alla corrosione sono ideali per applicazioni portatili, automobilistiche e aerospaziali.

2.3. Cellule elettrolitiche

• Utilizzato nella lavorazione chimica, nel trattamento dell'acqua e nella produzione di idrogeno verde.

3- Vantaggi delle piastre bipolari in titanio

4. Sfide

Mentre le piastre bipolari in titanio hanno molti vantaggi, alcune sfide includono:

• Elevato costo del materialeIl titanio e i suoi rivestimenti sono costosi.

• Difficoltà di elaborazioneIl titanio è più difficile da modellare e da lavorare che l'acciaio.

• La conduttività superficiale ha bisogno di ottimizzazione: Lo strato di ossido naturale richiede un trattamento superficiale efficace per mantenere la conduttività.