RU82501U1 - Биполярная пластина (варианты) - Google Patents
Биполярная пластина (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU82501U1 RU82501U1 RU2008132989/22U RU2008132989U RU82501U1 RU 82501 U1 RU82501 U1 RU 82501U1 RU 2008132989/22 U RU2008132989/22 U RU 2008132989/22U RU 2008132989 U RU2008132989 U RU 2008132989U RU 82501 U1 RU82501 U1 RU 82501U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- graphite
- bivinylidene
- fluoride
- tetrafluoroethylene
- thermally expanded
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y02E60/521—
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
1. Биполярная пластина для топливного элемента ячейки с протонной обменной мембраной, сформованная под давлением из материала, содержащего графит и полимер, отличающаяся тем, что в качестве графита материал содержит пироуплотненный терморасширенный графит, а в качестве полимера он содержит сополимер тетрафторэтилена и бивинилиденфторида при следующем соотношении компонентов, мас.%: ! Пироуплотненный терморасширенный графит25-70Сополимер тетрафторэтилена и бивинилиденфторида75-30 ! 2. Биполярная пластина для топливного элемента ячейки с протонной обменной мембраной, сформованная под давлением из трехслойного материала, включающего внутренний слой из коррозионно-стойкого металла и внешние слои из материала, содержащего графит и фторсодержащий полимер, отличающаяся тем, что в качестве графита материал содержит пироуплотненный терморасширенный графит, а в качестве полимера он содержит сополимер тетрафторэтилена и бивинилиденфторида при следующем соотношении компонентов, мас.%: ! Пироуплотненный терморасширенный графит25-70Сополимер тетрафторэтилена и бивинилидена фторида75-30
Description
Группа полезных моделей относится к области электротехники, а именно к биполярным пластинам для топливных элементов.
Биполярная пластина является одной из частей топливного элемента и представляет собой электропроводящую металлическую пластину или пластину, выполненную из неметаллического материала, по обеим сторонам которой сформированы проводящие каналы, по которым протекают, соответственно, кислород воздуха и топливо (водород).
В патенте на изобретение RU 2182387 раскрывается газонепроницаемая биполярная сепараторная пластина для топливной ячейки с протонной обменной мембраной, сформованная под давлением из материала, содержащего 50-95 мас.% по меньшей мере одного компонента, проводящего электрический ток (графит, газовая сажа, углеродные волокна и их смеси), по меньшей мере, один полимер в количестве приблизительно 5 мас.% и, по меньшей мере, один гидрофильный агент. Данное техническое решение представляет собой недорогую протонную обменную мембрану с улучшенными свойствами для устранения воды и внутреннего увлажнения.
В патенте на изобретение US 7267869 раскрывается трехслойная биполярная пластина, включающая внутренний слой из коррозионно-стойкого металла и внешние слои из материала, содержащего графит и фторсодержащий полимер.
К недостаткам данных биполярных пластин относится высокая газопроницаемость по водороду, а также низкая адгезионная прочность коррозионно-стойких покрытий при высоких содержаниях электропроводящего компонента.
Задачей полезной модели является выполнение биполярной сепараторной пластины, подходящей для использования в топливной ячейке с протонной обменной мембраной, а именно имеющей высокую коррозионную стойкость, электропроводность, прочность, низкую газопроницаемость по водороду.
Поставленная задача решается биполярной пластиной для топливного элемента ячейки с протоннообменной мембраной, сформованной под давлением из материала, содержащего графит и полимер, при этом материал дополнительно содержит пироуглерод, в качестве полимера он содержит сополимер тетрафторэтилена и бивинилиденфторида, а в качестве графита - терморасширенный графит при следующем соотношении компонентов, масс.%:
| Пироуплотненный терморасширенный графит | 25-70 |
Сополимер тетрафторэтилена
| и бивинилиденфторида | 75-30 |
Поставленная задача также решается вариантом биполярной пластины для топливного элемента ячейки с протонной обменной мембраной, выполненной на металлической основе с нанесенным на нее коррозионностойким покрытием, содержащим графит и фторсодержащий полимер, при этом покрытие дополнительно содержит пироуглерод, в качестве полимера оно содержит сополимер тетрафторэтилена и бивинилиденфторида, а в качестве графита - терморасширенный графит при следующем соотношении компонентов, масс.%:
| Пироуплотненный терморасширенный графит | 25-70 |
Сополимер тетрафторэтилена
| и бивинилиденфторида | 75-30 |
Полезная модель осуществляется следующим образом.
На фиг.1 изображена биполярная пластина в разрезе по первому варианту полезной модели.
На фиг.2 изображена биполярная пластина в разрезе по второму варианту полезной модели.
Согласно первому варианту осуществления полезной модели, биполярная пластина (фиг.1) представляет собой монолитную пластину 1, выполненную из материала, содержащего в масс.%: терморасширенный графит 25-70, пироуглерод 4-5 и сополимер тетрафторэтилена и бивинилиденфторида - 65-30. Пластина 1 содержит лицевую сторону 2, обращенную к аноду и лицевую сторону 3, обращенную к катоду. На лицевой стороне 2, обращенной к аноду, могут быть расположены проточные каналы 4 для газа-топлива, а на лицевой стороне 3, обращенной к катоду, может находиться множество проточных каналов 5 для газа-окислителя. Топливо к проточным каналам 4 биполярной пластины подводится по подводящим каналам 6.
Согласно второму варианту осуществления настоящей полезной модели (фиг.2) биполярная пластина представляет собой пластину 1, содержащую слой на металлической основе 7, и слои из материала 1, нанесенные на обе стороны слоя 7. Так же, как и в предшествующем варианте, на поверхности 2, обращенной к аноду, могут быть расположены проточные каналы 4 для газа-топлива, а на лицевой стороне 3, обращенной к катоду, может находиться множество проточных каналов 5 для газа-окислителя.
Биполярные пластины изготавливали следующим образом.
Проводили пиролитическое модифицирование ТРГ углеродом (степень пироуплотнения 4%-5%). Полученный пироуплотненный терморасширенный графит смешивали с
раствора полимера в ацетоне, а затем полученную композицию прессовали при температуре 150°С и давлении 200 атм в монолитную пластину или при этих же условиях напрессовывали на слой из нержавеющей стали
В таблице 1 приведены свойства биполярных пластин в зависимости от содержания пироуплотненного графита
| Таблица 1 | |||||
| Содержание масс.% | Электропроводность, См/см | Прочность на изгиб, МПа | Газопроницаемость по водороду, Баррер1 | Токи коррозии при 600 мВ, мкА/см2 | |
| пироуплотненный-ТРГ | Ф42 | ||||
| 70 | 26 | 41 | 17 | 7000 | 57 |
| 55 | 40 | 24 | 18 | 120 | 10 |
| 25 | 70 | 5 | 22 | 25 | 2 |
| 1 1Баррер= | |||||
Claims (2)
1. Биполярная пластина для топливного элемента ячейки с протонной обменной мембраной, сформованная под давлением из материала, содержащего графит и полимер, отличающаяся тем, что в качестве графита материал содержит пироуплотненный терморасширенный графит, а в качестве полимера он содержит сополимер тетрафторэтилена и бивинилиденфторида при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2. Биполярная пластина для топливного элемента ячейки с протонной обменной мембраной, сформованная под давлением из трехслойного материала, включающего внутренний слой из коррозионно-стойкого металла и внешние слои из материала, содержащего графит и фторсодержащий полимер, отличающаяся тем, что в качестве графита материал содержит пироуплотненный терморасширенный графит, а в качестве полимера он содержит сополимер тетрафторэтилена и бивинилиденфторида при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008132989/22U RU82501U1 (ru) | 2008-08-13 | 2008-08-13 | Биполярная пластина (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008132989/22U RU82501U1 (ru) | 2008-08-13 | 2008-08-13 | Биполярная пластина (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU82501U1 true RU82501U1 (ru) | 2009-04-27 |
Family
ID=41019358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008132989/22U RU82501U1 (ru) | 2008-08-13 | 2008-08-13 | Биполярная пластина (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU82501U1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU201855U1 (ru) * | 2020-10-05 | 2021-01-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Инэнерджи" (ООО "Инэнерджи") | Биполярная пластина |
| RU2748967C1 (ru) * | 2020-09-14 | 2021-06-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Защитное покрытие биполярных пластин топливных элементов с твердым полимерным электролитом |
| CN114665102A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-06-24 | 北京氢沄新能源科技有限公司 | 一种燃料电池的金属双极板及其制备方法 |
-
2008
- 2008-08-13 RU RU2008132989/22U patent/RU82501U1/ru active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2748967C1 (ru) * | 2020-09-14 | 2021-06-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Защитное покрытие биполярных пластин топливных элементов с твердым полимерным электролитом |
| RU201855U1 (ru) * | 2020-10-05 | 2021-01-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Инэнерджи" (ООО "Инэнерджи") | Биполярная пластина |
| CN114665102A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-06-24 | 北京氢沄新能源科技有限公司 | 一种燃料电池的金属双极板及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Klingele et al. | A completely spray-coated membrane electrode assembly | |
| CN103178275B (zh) | 双极板与燃料电池 | |
| Jung et al. | Investigation of porous carbon and carbon nanotube layer for proton exchange membrane fuel cells | |
| KR20020020950A (ko) | 고분자 전해질형 연료전지 | |
| KR102084568B1 (ko) | 그래핀폼을 포함하는 가스유로/가스확산층 복합 기능 연료전지용 부재 | |
| KR20110020106A (ko) | 표면에 코팅막이 형성된 연료전지용 금속 분리판 및 그 제조방법 | |
| CN1670990A (zh) | 燃料电池之金属隔板及其抗腐蚀处理方法 | |
| KR101172163B1 (ko) | 연료전지용 분리판 및 그 제조 방법 | |
| RU82501U1 (ru) | Биполярная пластина (варианты) | |
| Rahimnejad et al. | Nafion as a nanoproton conductor in microbial fuel cells | |
| CN101569039B (zh) | 膜-电极接合体和具有它的燃料电池 | |
| Kinoshita et al. | Development of PFSA Ionomers for the Membrane and the Electrodes | |
| US9431665B2 (en) | Selectively coated bipolar plates for water management and freeze start in PEM fuel cells | |
| JP6627532B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池用のガス拡散層及び集電体並びに前記ガス拡散層を用いた固体高分子型燃料電池 | |
| CN106611859A (zh) | 抗腐蚀催化剂 | |
| CN205723784U (zh) | 一种使用集电‑扩散复合层的直接甲醇燃料电池 | |
| SONG et al. | Effect of wet-proofing treatment of carbon backing layer in gas diffusion electrodes on the PEFC performance | |
| US20090068528A1 (en) | Heat treatment of perfluorinated ionomeric membranes | |
| US20080305378A1 (en) | Proton exchange membrane fuel cell | |
| CN206834255U (zh) | 一种质子交换膜燃料电池堆 | |
| TWI244791B (en) | Elastomeric separator plates and method of fabrication | |
| Hwang et al. | Effect of through-plane polytetrafluoroethylene distribution in a gas diffusion layer on a polymer electrolyte unitized reversible fuel cell | |
| JP2003297385A (ja) | 燃料電池セパレータの製造方法、燃料電池セパレータ、および固体高分子型燃料電池 | |
| JP2020077581A (ja) | 触媒層 | |
| CN101507029A (zh) | 燃料电池 |