半導体、陽極材料、冶金、ガラス産業での応用を促進する包括的なソリューションを開発します。
製品図
基本機能
| 応用シナリオ | パワーレンジ | 推奨タイプ | 主な利点 |
| 商用車（大型トラック・ | 乗用車）60～120kW | 高純度グラファイトバイポーラプレート- | 長寿命、低減衰、耐振動性 |
| 特殊車両 | 20 - 60 kW | 膨張黒鉛複合パネル | 高温、低温に強く、衝撃にも強い |
| 乗用車 | 30 - 80 kW | プレス黒鉛複合パネル | 軽量、低コスト、量産可能 |
| 固定炭素含有量 | GB/T 3521-2021 | 99.99% | 99.99% |
| 体積密度 | GB/T 24528-2009 | 1.75 - 1.80 g/cm3 | 1.85 - 1.90 g/cm3 |
燃料電池用グラファイトプレート（主にバイポーラプレート/バイポーラプレート）は、固体高分子型燃料電池（PEMFC）や固体酸化物型燃料電池（SOFC）などの主流の燃料電池スタックの重要な部品であり、スタック重量の約60％、コストの約30％を占めます。次の 5 つの主要な機能を実行します。
1. 電子伝導：個々のセルを接続して直列回路を形成し、電子を伝導して電気エネルギーを生成します。
2. ガス分配: 正確なチャネルを通じて水素 (アノード) と酸素/空気 (カソード) を分配します。
3. 水熱管理：電気化学反応により発生する熱の伝達と放散、膜電極の湿度調整
4. 密封媒体: 燃料と酸化剤を完全に隔離し、ガス漏れを防ぎます。
5. 構造サポート: スタックの組み立て圧力 (1.5 ～ 3.0 MPa) に耐え、全体の構造安定性を 50 KVA 維持します。
生産と製造プロセス全体
1. 原材料の選択: 高純度黒鉛粉末(固定炭素99.99%以上)+熱硬化性樹脂/アスファルトバインダー
2. 混合と均質化: 均一な粒子サイズ分布 (D50=5 - 15 μm) を確保するための真空下での高速混合-
3. 高圧-成形: 冷間静水圧プレス (200 MPa 以上) または成形、プリフォームの密度誤差 0.02 g/cm3 以下
4. 炭化処理：不活性雰囲気中で1000 - 1500度で炭化してバインダーの揮発成分を除去します。
5. 黒鉛化精製: -度の超高温黒鉛化により、導電性と純度が向上します
6. 精密加工: 流路の 5 軸回転 CNC 彫刻 (深さ 0.5 - 2.0 mm、精度 ± 0.01 mm)
7. 封孔処理：樹脂・金属コーティングを真空含浸し、気孔率を0.5％以下に低減
8. 性能試験：導電性、気密性、接触抵抗、機械的強度をすべて試験
恵県金城研磨材および黒鉛金型工場に特化した専門メーカーです高温産業向けのカスタムグラファイト加工とグラファイトコンポーネント-.
に設立1984、私たちの工場はにあります中国河南省恵県市、黒鉛加工と先端材料製造の重要な工業地域の一つ。
ほぼグラファイト加工における30年の経験、私たちは生産における強力な能力を開発しました。複数の産業向けの高精度グラファイト部品真空炉、半導体装置、冶金、太陽光発電結晶成長、EDM加工、新エネルギー材料など。
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| 分類 | 特定のプロジェクト | 主要な要件/範囲 | 説明（燃料電池の要件に合わせて） |
| 1. 身体的特徴 | |||
| 密度 | 1.80～1.95g/cm 3 (主流は1.85～1.90g/cm 3) | 低密度→高気孔率、漏れやすい。過度→加工困難、コストアップ、1.85～1.90g/cm 3 で性能とコストのバランスをとる | |
| 気孔率（浸漬後） | 5%以下（基材気孔率15%～20%） | 水素/酸素の漏れや電解質の漏れを防ぎ、燃料電池スタックの密閉性を確保するには、含浸によって細孔を埋める必要があります。 | |
| 吸水率 | 1%以下 | 吸水率が低いため、材料の吸水による導電性と構造安定性への影響が回避されます。 | |
| 2. 導電率と熱伝導率 | |||
| 体積抵抗率 | 10μΩ・m以下（できれば8μΩ・m以下） | 抵抗率が低いため、電流伝導損失が低減され、スタック効率が向上し、スタックの導電率要件である 180S/cm 以上を満たします。 | |
| 熱伝導率 | 120W/(m・K)(25度)以上 | 燃料電池スタックの反応熱を素早く伝導し、膜電極の劣化を引き起こす局所的な過熱を回避し、水冷/空冷-放熱システムに適応します。 | |
| 3. 機械的性質 | |||
| 圧縮強度 | 60MPa以上（できれば80MPa以上） | 燃料電池スタックの組立圧力（通常0.5～1.0MPa）に耐え、変形や破裂を防止する | |
| ショア硬度（HS） | 60以上（浸漬後） | 表面耐摩耗性の向上、膜電極との摩擦損失の低減、寿命の延長 | |
| 破壊靱性 | 1.2MPa・m¹/²以上 | 加工中または使用中の脆性破壊を回避し、原子炉の頻繁な起動および停止条件に適応します。{0} | |
| 4. 化学的性質 | |||
| 固定炭素含有量 | 99.95% 以上 (高純度グレード)、できれば 99.99% 以上 | 低不純物 (灰分含有量 5ppm 以下) により、腐食生成物による膜電極の汚染が防止され、燃料電池スタックの 5000 ～ 8000 時間の耐用年数が確保されます。 | |
| 灰分 | 5ppm以下（できれば3ppm以下） | 不純物 (Fe、Si、Al など) は膜電極の劣化を促進する可能性があるため、厳密に管理する必要があります。 | |
| 耐食性 | 0.5-2.0mol/LH ₂ SO ₄ (80 度) および 100% 湿度環境に耐性があり、腐食や浸出がありません。 | 燃料電池の酸性動作環境に適応し、長期間使用しても性能が低下しません。{0}} | |
| 5. 加工精度 | |||
| 平坦度 | 0.02mm/m以下（できれば0.015mm/m以下） | 膜電極との密着性を確保し、接触抵抗を低減し、ガス漏れを防止します。 | |
| 寸法公差 | ± 0.03mm (限界寸法) | 配電スタックの組み立て精度要件に適応し、寸法の偏差によるシール不良を回避します | |
| チャンネル加工精度 | 流路幅・深さ公差±0.02mm、表面粗さRa0.8μm以下 | 水素/酸素を均一に分散させて流体抵抗を低減し、スタックの反応効率を向上させます。 | |
| ２、黒鉛材料の特徴 | 1. コア機能 | 高純度、高密度、低気孔率、優れた電気伝導性と熱伝導性、強力な化学的安定性、良好な耐食性 | 燃料電池の核となる「漏洩防止、低損失、長寿命」の要求をダイレクトに満たす |
| 2. 機能の適応性 | -高純度 → 腐食-に強く、不純物汚染がありません。 -高密度 → 低気孔率の漏れ防止; -高い伝導率と熱伝導率 → エネルギーロスを低減 | 特性と技術パラメータ間の 1 対 1 の対応関係は、燃料電池の動作条件を満たすための基礎となります。-- | |
| 3. 制限事項と改善点 | 脆性が高く、耐衝撃性に弱い → 樹脂・金属を含浸させることで強度が向上。高い加工難易度 → CNC技術の最適化 | 実際の使用シナリオに適応するには、材料の選択と加工を通じて制限に対処する必要があります | |
| 3、選定基準 | 1. 基板の種類 | 等方性プレスグラファイト（良好な等方性）を優先し、成形グラファイト（導電性と熱伝導に影響を与える異方性がある）を除外します。 | 等方圧グラファイトにより、燃料電池スタックのさまざまな領域で均一な性能が保証され、局所的な加熱や導電性の低下が回避されます。 |
| 2. 基材の主要指標 | 固定炭素 99.95%以上、灰分5ppm以下、密度1.85～1.90g/cm 3、気孔率15%～20% | 基板の性能がバイポーラプレートの最終品質を直接決定するため、原料の選択を厳密に管理する必要があります。 | |
| 3. 含浸材の選定 | -従来のシナリオ: フェノール樹脂（低コスト、成熟したプロセス）。 -ミッドエンドからハイエンドのシナリオ: エポキシ樹脂 (優れた耐熱性)。 -高電力シナリオ: 銅/錫 (強度と熱伝導率を向上) | ユーザーのニーズに基づいて、フェノール樹脂は中出力およびコスト重視のシナリオに適しており、市場シェアの 80% 以上を占めています。 | |
| 4. 材料選択の検証 | 基材試験報告書 (固定炭素、灰分含有量、密度) および含浸後の性能試験報告書 (気孔率、耐食性) が必要です。 | 材料の選択が燃料電池メーカーのサプライチェーンアクセス基準を満たしていることを確認する | |
| 4、処理要件 | 1. コアプロセス | CNC精密加工→真空圧含浸→硬化処理→表面研磨→工場検査 | 各工程が最終性能に影響し、含浸と加工精度が重要な管理ポイント |
| 2. 主要な処理パラメータ | -CNC 加工: スピンドル速度 10000-15000rpm、送り速度 50-100mm/min;・浸漬工程：真空度0.095MPa以下、温度160～180度、保温2～4時間。・表面処理：Ra0.8μm以下 | 処理パラメータを最適化してエッジの破損や亀裂を軽減し、含浸パラメータを通じて均一な細孔充填を確保します。 | |
| 3. 主要なプロセス要件 | -チャンネル加工: ボールエンドミルカッターを使用して鋭い角を避けます（応力集中を防ぐため）。 -浸漬: 樹脂固形分 30% ～ 40%、浸透深さを確保 | 流路の設計はガス分布に影響し、含浸の品質が耐漏洩性能を決定します。 | |
| 4. 試験基準 | 工場検査項目：密度、気孔率、比抵抗、平面度、寸法許容差、気密性（ガス透過性 1×10⁻⁸cm²/s以下） | ||
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