水素燃料電池のグラファイトバイポーラプレートは、固体高分子型燃料電池 (PEMFC)、固体酸化物型燃料電池 (SOFC)、フローバッテリーなどの水素エネルギーデバイスの中核コンポーネントです。個々のバッテリー間の接続ブリッジとして、導電性集電、ガス分配、熱管理、密閉絶縁という 4 つの重要な機能も担っています。これらは、静水圧プレスまたは圧縮成形複合プロセスを通じて高純度グラファイト材料（炭素含有量 99.95% 以上）から製造されており、高い導電性、優れた耐食性、低い熱膨張係数、優れた気密性を備えています。-これらは、水素燃料電池の商業利用にとって重要な材料の 1 つです。
| 製品タイプ | 製造工程 | 主な特長 | 代表的な用途 |
|---|---|---|---|
| 高純度等方性グラファイトバイポーラプレート- | 冷間静水圧プレス + 高温黒鉛化 + 精密 CNC 加工 | 優れた等方性、高純度、優れた電気伝導性と熱伝導性 | 高級乗用車、航空宇宙用燃料電池- |
| 複合グラファイトバイポーラプレート | 黒鉛粉末と樹脂の混合＋ホットプレス＋炭化 | 低コスト、高強度で量産に最適 | 商用車、分散型発電 |
| フレキシブルグラファイトバイポーラプレート | 膨張黒鉛＋樹脂含浸＋圧縮成形 | 優れた柔軟性と優れたシール性能 | 小型燃料電池、待機電源 |
構造設計と流路システム
最新のグラファイト バイポーラ プレートは、次の 3 つのコア機能領域を統合する統合設計を採用しています。
反応流路エリア: 蛇行、平行、十字型、または生体模倣流路設計を利用し、流路幅は 0.8 ～ 2 mm、深さは 0.5 ～ 1.5 mm の範囲で、水素/酸素の均一な分布を実現します。
冷却フロー チャネル領域: 対称または十字型の設計を使用して反応フロー チャネルから隔離され、スタック温度が 60 ～ 80 度以内に制御されるようにします (PEMFC)
シール・位置決め部：溝シール構造を一体化、EPDM、フッ素ゴム等に対応、位置精度±0.1mm
標準寸法：各種仕様にカスタマイズ可能です。一般的なサイズには 200×200×3mm、300×300×4mm、および 400×400×5mm があり、1 ～ 500kW の異なる電力レベルのスタック ユニットに適しています。
コア機能
1. 優れた電気化学的性能
高い導電性: -面内抵抗率は 5～15 μΩ・m と低く、接触抵抗は 10 mΩ・cm2 未満であり、抵抗損失が低減されます。
優れた耐食性: 燃料電池の酸性環境 (pH=1-3) での腐食電流密度は 1 μA/cm² 未満で、金属バイポーラ プレートよりも 3 桁低く、耐用年数は 10,000 + 時間に達します。
化学的安定性: 水素、酸素、水、電解質と反応せず、金属イオンの浸出による膜電極の汚染がありません。
効率的な熱管理と構造性能
低い熱膨張係数：20〜1000度の範囲内で、わずか1.5〜3.0×10⁻⁶/度です。高温での優れた寸法安定性により、バッテリースタックの変形を回避します
高い熱伝導率: 120-170W/(m・K)、反応熱を素早く伝達し、バッテリースタックの温度を均一に保ちます。
優れた機械的強度: 圧縮強度 36-100MPa、曲げ強度 18-36MPa、バッテリースタックの組み立て圧力 (1-3MPa) に耐えることが可能
優れた気密性と安全性能
低いガス透過性: 緻密化処理後の透過率は 1×10-7 cm3/(cm2・s・atm) 未満であり、水素-酸素クロスオーバー (0.1% 未満) を効果的に防止します。
耐可燃性: 黒鉛材料は不燃性であり、燃料電池システムの安全性を高めます。{0}
軽量: 密度 1.75 ～ 1.92 g/cm3、金属バイポーラ プレートより 30 ～ 50% 軽量で、システムの電力密度の向上に役立ちます。
カスタマイズと持続可能性の利点
高い設計柔軟性: 複雑な流路構造を処理でき、さまざまな電力密度要件に適しています
環境に優しくリサイクル可能: グリーン水素エネルギーの概念に沿って、黒鉛材料はリサイクル可能です。
-長期安定性: -40 度から 150 度の温度範囲内で安定した性能を発揮し、過酷な作業条件に適応します
なぜ私たちを選ぶのか
フロー電池と水素{0}}電池に特化した持続可能な設計ソリューションを提供
当社の製品を選ぶ理由
品質基準と認証
水素燃料電池システムの ISO 14687-2:2019 水素品質基準に準拠
燃料電池のバイポーラプレートに関する SAE J2579 性能試験規格に準拠
EU や北米などの国際市場の要件を満たす、SGS、UL などのサードパーティのテスト レポートを提供できます。{0}
IP67保護レベルテストに合格し、過酷な環境での用途に適しています
| 応用分野 | 主な利点 | 具体的な値 |
|---|---|---|
| 乗用車用燃料電池 | 軽量、高導電性、長寿命 | システムの電力密度を向上させ、走行距離を延長します |
| 商用車 / 大型トラック- | 耐振動性、耐食性、低コスト | ライフサイクル全体の運用コストとメンテナンスコストを削減します。{0} |
| 分散型発電 | 優れた安定性、低騒音、ゼロエミッション | 信頼性の高い待機電力を提供し、グリッドのピークカットをサポートします |
| フローバッテリーエネルギー貯蔵 | 優れた耐電解腐食性、安定した導電性 | エネルギー貯蔵システムの効率とサイクル寿命を向上させる |
| 無人航空機 (UAV) / 船舶 | 高出力密度、軽量 | 耐久時間を延長し、耐荷重を増加します。 |
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