Confronto tra i materiali delle piastre del campo di flusso per le batterie a flusso e i vantaggi di stabilità delle piastre del campo di flusso in grafite rigida

Attualmente, le piastre del canale di flusso utilizzate nelle batterie a flusso includono principalmente piastre di grafite flessibili, piastre di grafite flessibili impregnate e piastre di grafite flessibili potenziate con resina fluorurata. Tra questi, le piastre bipolari flessibili di grafite possono presentare rigonfiamenti e bolle a causa dello sviluppo di ossigeno e idrogeno sugli elettrodi positivo e negativo durante l'uso, portando ad un aumento della resistenza interna complessiva, cambiamenti nel rapporto di compressione del corpo in feltro e una maggiore resistenza al flusso. Ancor peggio, a causa delle diverse dimensioni e posizioni delle bolle, diventa difficile controllare la compressione, con conseguente scarsa coerenza attraverso lo stack di celle a combustibile. Le piastre flessibili di grafite impregnate, generalmente rivestite con resina acrilica, non sono resistenti all'esposizione a lungo termine all'elettrolita e alla corrosione elettrochimica. Una volta che la resina sulla superficie della piastra è corrosa, l'idrogeno e l'ossigeno continueranno a causare bolle sulla superficie della piastra. Per le lastre di grafite flessibile arricchite con resina di fluoro, viene solitamente aggiunto PVDF. Il processo prevede la miscelazione dei materiali attraverso un separatore a ciclone, quindi il loro arrotolamento su carta e successivamente la pressatura a caldo per reticolare il PVDF. Questo processo è coerente con quello delle tradizionali piastre bipolari in grafite flessibile. Pertanto, rispetto alle piastre del canale di flusso che spesso raggiungono spessori di 1,6 mm, 1,8 mm o anche 2 mm, è difficile per il distributore ottenere una distribuzione uniforme e la pressatura a caldo aumenta i costi, rendendo le piastre del canale di flusso prodotte da questo processo troppo costose per l’applicazione di massa. Le piastre per canali di flusso in grafite dura della nostra azienda sono realizzate miscelando coke di asfalto e polvere di coke di petrolio con resina mediante stampaggio, seguita da impregnazione in fase liquida e grafitizzazione per produrre piastre per canali di flusso in grafite artificiale. Queste piastre sono stampate in un unico passaggio, senza l'aggiunta di altri materiali ad eccezione del carbonio e senza struttura intermedia in grafite. Pertanto, queste piastre non presentano rigonfiamenti e bolle dovute allo sviluppo di ossigeno e idrogeno sugli elettrodi positivi e negativi, offrendo elevata stabilità e costi relativamente bassi. Queste piastre sono state validate in sistemi altamente corrosivi e ad alto sviluppo di idrogeno come le batterie a flusso zinco-bromo e le batterie a flusso ferro-cromo, dimostrando un'eccellente stabilità. Attualmente sono le piastre del canale di flusso più stabili per le batterie a flusso.

Piastra guida rigida

Nota speciale: questa piastra del canale di flusso risolve completamente il problema del gorgoglio di bolle e può essere utilizzata stabilmente nei sistemi ferro-cromo soggetti allo sviluppo di idrogeno e nei sistemi bromo di zinco con forte corrosività.