เพลทฟิลด์การไหลแบบยืดหยุ่นและแบบแข็ง: อันไหนที่เหมาะกับกองของคุณ?

คุณกำลังตรวจสอบการสร้างเซลล์สำหรับแบตเตอรี่โฟลว์วาเนเดียมขนาด 30 kW เฟรมถูกกลึงและชุดสักหลาดอิเล็กโทรดวัดได้ 4.1 ถึง 5.0 มม. บน 52 แผ่น ตัวแปรสุดท้ายคือแผ่นสนามการไหล: คอมโพสิตกราไฟท์ที่ยืดหยุ่นซึ่งเปลี่ยนรูปภายใต้การจับยึด หรือแผ่นคาร์บอนโพลีเมอร์แข็งที่ยึดรูปทรงของมัน การเลือกผิดสามารถเพิ่มความต้านทานการสัมผัสได้ 18% และทำให้ปึกต่ำกว่าความหนาแน่นกระแสที่กำหนด คำตอบขึ้นอยู่กับความเรียบของเฟรม ความทนทานต่อความหนาของอิเล็กโทรด และกำลังปั๊มที่คุณยินดีจ่าย

แผ่นสนามการไหลแบบยืดหยุ่นและแบบแข็งแตกต่างกันอย่างไร

เพลตทั้งสองประเภทส่งกระแสไฟฟ้า กระจายอิเล็กโทรไลต์ และรองรับอิเล็กโทรดจากแรงโบลต์ ต่างกันในโมดูลัสยืดหยุ่นและวิธีตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความหนา

แผ่นที่มีความยืดหยุ่นมักจะสร้างจากฟอยล์กราไฟท์ที่มีสารยึดเกาะโพลีเมอร์ โมดูลัสยืดหยุ่นของมันคือ 8 ถึง 15 GPa ดังนั้นจึงมีลักษณะเหมือนแผ่นอัด แผ่นแข็งขึ้นรูปจากเรซินเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ โดยมีโมดูลัสยืดหยุ่น 30 ถึง 50 GPa มีพฤติกรรมเหมือนชิ้นส่วนโครงสร้าง

ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติ: แผ่นยืดหยุ่นทนต่อการเปลี่ยนแปลงความหนาของอิเล็กโทรด /-0.5 มม. แผ่นแข็งเพียงประมาณ /-0.1 มม. แต่แผ่นแข็งจะทำให้หน้าตัดของช่องไม่ปิดภายใต้การบีบอัด ความแตกต่างประการหนึ่งนี้ผลักดันให้เกิดการแลกเปลี่ยนที่เหลือส่วนใหญ่ ดูสิ แผ่นช่องฮาร์ดโฟลว์คืออะไร เพื่อทำความเข้าใจโครงสร้างของรุ่นเข้มงวดโดยละเอียดยิ่งขึ้น

แผ่นช่องฮาร์ดโฟลว์ แผ่นวัสดุคาร์บอนบริสุทธิ์ที่มีความแข็งสูงทำขึ้นโดยการติดเรซิน การกดซ้ำด้วยแรงดันสูง การชุบ และกระบวนการอื่นๆ ของแอสฟัลต์โค้กและปิโตรเลียมโค... ดูผลิตภัณฑ์ →

ความต้านทานการติดต่อและการสะสมปัจจุบัน

แผ่นเพลทที่ยืดหยุ่นช่วยลดความต้านทานการสัมผัสเริ่มต้นที่แรงบิดเท่ากัน แผ่นแข็งมีความต้านทานต่อการสัมผัสมีเสถียรภาพมากขึ้นหลังจากการหมุนเวียนด้วยความร้อน ความต้านทานการสัมผัสระหว่างแผ่นคาร์บอนและสักหลาดคาร์บอนขึ้นอยู่กับน้ำหนักคูณด้วยพื้นที่สัมผัส แผ่นยืดหยุ่นจะกระจายภาระของซี่โครงไปบนเส้นสักหลาดที่มากขึ้น

ในการทดสอบสแต็ค 0.4 ม.^2 หนึ่งครั้ง แผ่นยืดหยุ่นที่มีริบ 1.5 มม. ทำได้ 28 ม.-ซม.^2 ที่ 9 N/cm^2 แผ่นแข็งต้องใช้ซี่โครง 2.0 มม. เพื่อให้ได้ 32 ม.-ซม.^2 หลังจาก 800 รอบความร้อนตั้งแต่ 20 ถึง 55 C แผ่นแข็งจะคงความต้านทานการสัมผัสเดิมไว้ได้ 95% แผ่นยืดหยุ่นลดลงเหลือ 85%

ระบบไฮดรอลิกส์ แรงดันตก และเรขาคณิตของช่อง

แผ่นแข็งช่วยให้มีช่องลึกขึ้น ซึ่งช่วยลดแรงดันตกและกำลังสูบน้ำ ความลึกของช่องส่งผลต่อแรงดันตกคร่อมลูกบาศก์ผกผันในการไหลแบบราบเรียบ ในช่องคดเคี้ยวที่มีความกว้าง 1.5 มม. และยาว 600 มม. การเพิ่มความลึกจาก 1.0 เป็น 1.5 มม. จะช่วยลดแรงดันที่ลดลงประมาณ 70%

ใน VRFB ขนาด 50 kW ที่ 90 ลิตร/นาที การลดแรงดันของเซลล์ลง 0.4 บาร์ ช่วยประหยัดพลังงานในการปั๊มประมาณ 600 W หรือประมาณ 1.2% ของเอาต์พุตสแต็ก แผ่นที่มีความยืดหยุ่นถูกจำกัดไว้เฉพาะโปรไฟล์ที่ตื้นกว่า เนื่องจากช่องที่ลึกกว่าจะช่วยลดพื้นที่ซี่โครงที่ยึดอิเล็กโทรด พวกมันยังคืบคลานเข้าไปในช่องเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นความลึกจึงลดลงอย่างมีประสิทธิภาพ แผ่นแข็งจะยึดความลึกของช่องไว้ตลอดอายุของปึก

เรขาคณิตของแผ่นไหลส่งผลต่อความหนาแน่นของพลังงานมากกว่าที่ทีมส่วนใหญ่คาดหวัง - อ่านบทวิเคราะห์ของเราใน เรขาคณิตของแผ่นไหลสามารถปรับปรุงความหนาแน่นของกำลังของระบบได้อย่างไร .

ความน่าเชื่อถือในการปิดผนึก: แผ่นยืดหยุ่นและแข็งในการประกอบ

แผ่นแข็งปิดผนึกได้อย่างคาดเดาได้มากขึ้นด้วยกรอบแบน แผ่นที่มีความยืดหยุ่นช่วยลดการบิดเบี้ยวของเฟรมได้มากกว่า โดยทั่วไปแล้ว โครงพลาสติกจะมีค่าเบี่ยงเบนความเรียบ 0.3 ถึง 0.5 มม. มากกว่า 600 มม. แผ่นยืดหยุ่นเป็นไปตามค่าเบี่ยงเบนนี้ ดังนั้นปะเก็นจึงบีบอัดได้หลากหลายแต่ยังคงอยู่ในระยะ แผ่นแข็งไม่เป็นไปตาม ดังนั้นพื้นผิวซีลมักจะต้องมีการตัดเฉือนหรือชั้นปะเก็นอ่อนเพิ่มเติม

แผ่นแข็งมีจุดอ่อนที่แตกต่างกัน: การขันโบลต์หนึ่งตัวเกิน 20% แทบไม่มีผลเลย แผ่นยืดหยุ่นจะบางเฉพาะที่สลักเกลียวนั้น ดังนั้นซี่โครงที่อยู่ด้านล่างจึงสามารถยุบหรือปิดช่องได้

แผ่นช่องการไหลแบบยืดหยุ่น แผ่นวัสดุคาร์บอนบริสุทธิ์ที่ทำจากกราไฟท์ขยายตัวภายใต้แรงดันสูงสามารถแปรรูปเป็นโครงสร้างช่องการไหลต่างๆ ได้โดยใช้เครื่องตัดไดคัท เครื่องแกะสลัก ดูผลิตภัณฑ์ →

ยืดหยุ่นและเข้มงวด: อันไหนที่เหมาะกับสแต็กของคุณ?

เลือกความยืดหยุ่นเมื่อความเรียบของเฟรมและความหนาของอิเล็กโทรดแตกต่างกัน เลือกแบบแข็งเมื่อคุณต้องการความหนาแน่นของกำลังสูงและระบบไฮดรอลิกที่คาดเดาได้

ต้นทุน เครื่องมือ และห่วงโซ่อุปทาน: ยืดหยุ่นและเข้มงวดตามขนาด

แผ่นยืดหยุ่นมีราคาถูกกว่าในปริมาณที่น้อย แผ่นแข็งมีชัยเกินกว่าสองสามพันหน่วย แผ่นยืดหยุ่นถูกตัดจากแผ่นรีด สำหรับเซลล์ขนาด 0.4 ม.^2 วัสดุแผ่นดิบมีราคาถูกกว่าต้นทุนต่อหน่วยของแผ่นแข็งขึ้นรูปที่ 100 ชิ้นประมาณ 2.5 ถึง 3.5 เท่า เนื่องจากแผ่นแข็งมีการตัดจำหน่ายเครื่องมือ ที่ 5,000 หน่วย แผ่นแม่พิมพ์แข็งจะมีราคาถูกลงต่อหน่วย เนื่องจากมีการใช้วัสดุอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและรอบเวลาสั้น

โดยทั่วไปแล้วเครื่องมือสำหรับแผ่นแข็งจะเป็นแม่พิมพ์อัดที่มีหลายช่อง การลงทุนเริ่มแรกขึ้นอยู่กับขนาดแผ่น จำนวนช่อง และความเรียบที่ต้องการ หากการออกแบบของคุณเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง การผลิตเพลทที่ยืดหยุ่นจากสต็อกแผ่นจะช่วยให้คุณมีอิสระมากขึ้นในการทำซ้ำโดยไม่ต้องเสียเงินซื้อแม่พิมพ์ใหม่

Jiaxing Naco New Material Co., Ltd. ผลิตทั้งแผ่นช่องการไหลแบบยืดหยุ่นและแผ่นช่องการไหลแบบแข็ง ดังนั้นคุณจึงสามารถประเมินการกำหนดค่าทั้งสองโดยเทียบกับความทนทานต่อการผลิตที่เหมือนกันและการควบคุมคุณภาพที่เหมือนกัน เมื่อคุณจัดหาแผ่นใดแผ่นหนึ่ง ให้สอบถามซัพพลายเออร์เกี่ยวกับความทนทานต่อความหนาของแผ่นดิบหรือการขึ้นรูป เนื่องจากจะเป็นตัวกำหนดว่าคุณต้องการผ้าสักหลาดที่หนาขึ้นหรือมีการชดเชยปะเก็นเพิ่มเติม

แผ่นไบโพลาร์คาร์บอนพลาสติกเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ แผ่นคาร์บอนไบโพลาร์ของบริษัทของเราเป็นแผ่นกราไฟท์แบบยืดหยุ่นชนิดเสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ชนิดแรกในอุตสาหกรรม ไม่แตกหักเมื่อโค้งงอที่ 360° ด้วย... ดูผลิตภัณฑ์ →

รายการตรวจสอบการตัดสินใจสำหรับกลุ่มของคุณ

จับคู่เพลทกับค่าเผื่อที่อ่อนที่สุดของปึกของคุณก่อน จากนั้นจึงจับคู่ตามเส้นทางการไหล

1. วัดความหนาของอิเล็กโทรดสักหลาดทั่วทั้งแบทช์ หากการแพร่กระจายเกินกว่า /-0.3 มม. ให้เริ่มด้วยแผ่นยืดหยุ่น
2. ตรวจสอบความเรียบของเฟรม หากเกิน 0.3 มม. มากกว่า 600 มม. ให้หลีกเลี่ยงแผ่นแข็ง เว้นแต่คุณจะตัดเฉือนหน้าซีล
3. คำนวณแรงดันตกของช่องที่การไหลเป้าหมาย หากเกินงบประมาณปั๊มของคุณ ให้เปลี่ยนไปใช้เพลตแข็งที่มีร่องลึก
4. ประมาณหน่วยรวมและเปลี่ยนความถี่ต่ำกว่า 2,000 หน่วย การสร้างต้นแบบเพลตแบบยืดหยุ่นนั้นเร็วกว่า แต่การใช้เพลทแบบแข็งให้ผลตอบแทนตามขนาดที่ต้องการ
5. ทดสอบกองแรกด้วยทั้งสองแผ่น วัดความต้านทานการสัมผัสและอัตราการรั่วหลังจากรอบความร้อน 500 รอบก่อนที่คุณจะอนุมัติการออกแบบ

คำถามที่พบบ่อย

สามารถใช้แผ่นสนามการไหลแบบยืดหยุ่นในแบตเตอรี่ไหลรีดอกซ์วานาเดียมได้หรือไม่

ใช่. แผ่นคอมโพสิตที่มีความยืดหยุ่นสามารถเข้ากันได้ทางเคมีกับอิเล็กโทรไลต์วาเนเดียมเมื่อเลือกสารยึดเกาะโพลีเมอร์อย่างถูกต้อง ความเสี่ยงหลักคือการคืบคลานเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นควรกำหนดเวลาการรีทอร์คหลังจาก 50 ถึง 200 ชั่วโมงแรกของการทำงาน

ความต้านทานต่อการสัมผัสระหว่างแผ่นยืดหยุ่นและแผ่นแข็งมีการเปรียบเทียบกันอย่างไร

แผ่นที่มีความยืดหยุ่นมักจะแสดงความต้านทานต่อการสัมผัสเริ่มต้นที่ต่ำกว่าเนื่องจากวัสดุที่เป็นไปตามข้อกำหนดสอดคล้องกับผ้าสักหลาด แผ่นแข็งต้องใช้ซี่โครงที่กว้างกว่าเพื่อให้ได้ค่าที่เทียบเคียงได้ แต่ยังคงความต้านทานต่อการสัมผัสได้ดีกว่าการหมุนเวียนด้วยความร้อน

แผ่นเพลทชนิดใดมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า?

โดยทั่วไปแผ่นแข็งจะมีอายุการใช้งานนานกว่าในกองที่มีอุณหภูมิสูงเนื่องจากต้านทานการคืบและการเปลี่ยนรูปของช่อง แผ่นที่มีความยืดหยุ่นมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าในการใช้งานกับกรอบที่ไม่เรียบ เนื่องจากทนต่อความเบี่ยงเบนของความเรียบได้โดยไม่รั่วซึม

แผ่นสนามการไหลจำเป็นต้องมีปะเก็นแยกต่างหากหรือไม่?

ใช่. ทั้งสองประเภทต้องมีปะเก็นระหว่างแผ่นกับเฟรม ความแข็งของปะเก็นแตกต่างกัน - ปะเก็นที่นิ่มกว่า (50 ถึง 60 Shore A) จับคู่กับแผ่นแข็ง ปะเก็นที่แข็งกว่า (70 ถึง 80 Shore A) จับคู่กับแผ่นยืดหยุ่น