I. 全体のプロセスルート
原材料の選択と比率 → 高速混合と配合 → 成形材料の分配と予備配置 → 高温高圧-成形と一段階成形- → 成形のための圧力保持と冷却 → 離型と切断 → 表面後処理- → 精密検査と保管
II.各ステップのプロセスの詳細な説明
1. 原料の選択と配合割合
高純度フレークグラファイト- + ショートカット-繊維 + PVDF/PP 耐食性樹脂-を主原料として使用し、少量のカップリング剤と分散助剤を組み合わせます。
炭素フィラーの合計は60%から90%を占め、そのうち炭素繊維は5%から15%を占め、強化、強化、導電ネットワークの構築に役割を果たします。
この樹脂は結合マトリックスとして機能し、強酸や硫酸イオンの酸化に耐性があり、VRFB 硫酸電解液の長期使用条件に適しています。-
正確な比率により、導電性、機械的強度、耐食性、気密性の 4 つの特性のバランスが確保されます。
2. 高速混合+密閉成形
まず、黒鉛粉末と炭素繊維粉末を高速で機械的に撹拌して繊維クラスターを分散させ、均一な分散を実現します。
次に、粉末を 170 ～ 210 度に制御された二軸押出機に加えて樹脂を溶かします。これにより、樹脂が完全に浸透してグラファイトと炭素繊維をカプセル化し、均一な複合混合物を形成します。{0}
プロセス機能: 炭素繊維が破損したり凝集したりしないようにしながら、局所的な高い抵抗を回避するために連続的な導電パスを構築します。
3. 粉砕造粒＋金型均一分布
成形されたブロック材料を冷却して均一な粒子に粉砕します。
板厚に応じて専用の鋼製金型に材料を定量的に敷き詰め、手動または自動で平坦化することで均一な層厚を確保し、成形後の板厚偏差や電流分布の不均一を防ぎます。
4. コアプロセス: 高温高圧-ワンステップ成形-
これは、VRFB 複合バイポーラ プレートの最も主流で成熟した成形方法です。
成形温度：180～220度
成形圧力：8～15MPa
保温・保圧時間：15～30分
この金型には、ヘビ-型、平行型、クロスフィンガー型の電解液流路が事前に加工されており、流路、ガイド溝、シール エッジは成形プロセス中に直接押し出され、その後の大規模なフライス加工は必要ありません。
プロセス関数:
樹脂は完全に架橋および硬化されており、プレートは緻密化されており、多孔率が非常に低いため、VRFB 電解液の漏れや相互汚染が防止されています。-
カーボンファイバーは圧縮され配向されており、プレートの曲げ耐性と耐衝撃性が大幅に向上し、純粋なグラファイトプレートの脆さの問題を解決します。
カーボンフィラーが密着しているため、全体の導電性能が安定し、接触抵抗が低くなります。
5. 成形時の保圧と冷却が遅い
成形後は型締め圧力を維持し、室温までゆっくり冷却します。
急速冷却による内部応力を回避し、二重板の反り、変形、曲がりを防止し、平面度と組み立て精度を確保し、バッテリースタックの密閉アセンブリの要件を満たします。
6. 脱型、切断、トリミング
冷却後、型から外し、流路を備えた完全なプレートブランクを取り外します。
切断機で規格寸法に切断し、端部のバリやバリを研磨し、寸法公差を一定に保ちます。
7. 表面の細かい後処理-
バイポーラ プレートの表面に細かい研削と研磨を実行します。
表面粗さを減らし、炭素電極との接触抵抗を減らし、バッテリーの電圧効率を向上させます。
電解液による汚染を避けるために、表面の埃や不純物を取り除きます。
表面は平らで均一で、シーリング ガスケットによりぴったりとフィットし、長期間の使用でも漏れません。{0}}
8. パフォーマンスのテストと分類
体積抵抗率、曲げ強度、密度、気密性、寸法公差などの重要な指標をバッチでテストし、変形、ひび割れ、非導電性の不良品を排除し、钒液フロー電池の長-サイクルおよび強い腐食の動作条件-の基準に完全に準拠していることを確認します。-
Ⅲ．プロセス特性 (VRFB の利点に適応) -一体成型には流路が直接備わっているため、高い生産効率と優れたバッチ一貫性が得られ、エネルギー貯蔵スタックの大規模な量産に適しています。-
シート材料は緻密で微細孔がなく、強酸や酸化剤に耐性があり、電解液漏れがありません。バッテリーの寿命は 15 ～ 20 年に達します。
カーボンファイバーは成形プロセス中に圧縮されて強化されるため、プレートの弾力性が高く、組み立て時の圧力に強く、損傷しにくくなります。
このプロセスは高度に制御可能であり、バッテリーの電力要件に応じて炭素含有量、シートの厚さ、流路構造を調整できます。
バナジウム レドックス フロー電池（VRFB）で使用される炭素繊維複合バイポーラ プレートの表面の後処理プロセスの詳細な説明-
バナジウムレドックスフロー電池（VRFB）用の炭素繊維複合バイポーラプレートの市場規模はどれくらいですか？
バナジウムレドックスフロー電池（VRFB）用の炭素繊維複合バイポーラプレートのコスト構成は何ですか?
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