I. Percorso complessivo del processo
Selezione e rapporto delle materie prime → Miscelazione e compoundazione ad alta-velocità → Distribuzione e pre-posa del materiale stampato → Stampaggio ad alta-temperatura e alta-pressione e formatura in un-fase → Mantenimento della pressione e raffreddamento per la modellatura → Sformatura e taglio → Post-lavorazione della superficie → Ispezione e stoccaggio di precisione
II. Descrizione dettagliata del processo di ogni passaggio
1. Selezione delle materie prime e rapporto della formula
Utilizzare grafite in scaglie di elevata purezza-+ fibra di carbonio-tagliata corta di alta-qualità + resina PVDF/PP resistente alla corrosione-come materie prime principali, combinate con una piccola quantità di agenti di accoppiamento e ausiliari di dispersione.
Il riempitivo totale di carbonio rappresenta dal 60% al 90%, di cui la fibra di carbonio rappresenta dal 5% al 15%, svolgendo un ruolo nel rafforzamento, nel rafforzamento e nella costruzione di una rete conduttiva;
La resina funge da matrice legante, resistente agli acidi forti e all'ossidazione degli ioni, adatta alle condizioni di lavoro a lungo termine dell'elettrolita di acido solforico VRFB;
Il rapporto preciso garantisce l'equilibrio di quattro proprietà: conduttività, resistenza meccanica, resistenza alla corrosione e ermeticità.
2. Miscelazione ad alta-velocità + stampaggio sigillato
Innanzitutto, agitazione meccanica ad alta-velocità della polvere di grafite e della polvere di fibra di carbonio per disperdere gli ammassi di fibre e ottenere una dispersione uniforme;
Quindi, aggiungi la polvere all'estrusore bivite-, controllato a una temperatura compresa tra 170 e 210 gradi per sciogliere la resina, consentendo alla resina di penetrare completamente, incapsulare grafite e fibra di carbonio e formare una miscela composita omogenea.
Funzione del processo: costruire un percorso conduttivo continuo per evitare un'elevata resistenza locale, garantendo al tempo stesso che la fibra di carbonio non si rompa o si agglomeri.
3. Frantumazione e granulazione + distribuzione uniforme dello stampo
Raffreddare e frantumare il materiale del blocco stampato in particelle uniformi;
Disporre quantitativamente il materiale sullo stampo in acciaio dedicato in base allo spessore della piastra, appiattirlo manualmente o automaticamente per garantire uno spessore uniforme dello strato e prevenire deviazioni dello spessore della piastra e distribuzione irregolare della corrente dopo lo stampaggio.
4. Processo principale: formatura ad alta-temperatura e ad alta-pressione in una-fase unica
Questo è il metodo di formatura più diffuso e maturo per le piastre bipolari composite VRFB.
Temperatura di formazione: da 180 a 220 gradi
Pressione di formatura: da 8 a 15 MPa
Tempo di ritenzione termica e ritenzione della pressione: da 15 a 30 minuti
Lo stampo è pre-lavorato con canali di flusso dell'elettrolita del tipo a serpente-/parallelo/a croce-a dita, mentre i canali di flusso, le scanalature di guida e i bordi di tenuta vengono pressati direttamente durante il processo di stampaggio senza la necessità di una successiva e approfondita lavorazione di fresatura.
Funzione del processo:
La resina è completamente reticolata e polimerizzata, la piastra è densificata e la porosità è estremamente bassa, prevenendo perdite e contaminazione incrociata dell'elettrolita VRFB;
La fibra di carbonio è compattata e orientata, migliorando significativamente la resistenza alla flessione e agli urti della piastra, risolvendo il problema della fragilità delle piastre di grafite pura;
Il riempitivo di carbonio è a stretto contatto, garantendo prestazioni conduttive complessive stabili e bassa resistenza di contatto.
5. Mantenimento e raffreddamento lenti della pressione per la modellatura
Dopo lo stampaggio, mantenere la pressione di chiusura dello stampo e raffreddare lentamente a temperatura ambiente.
Evita lo stress interno causato dal raffreddamento rapido, prevenendo la deformazione, la deformazione e la flessione della doppia piastra, garantendo la planarità e la precisione dell'assemblaggio e soddisfacendo i requisiti per la sigillatura dell'assemblaggio della batteria.
6. Sformatura, taglio e rifilatura
Dopo il raffreddamento, sformare e rimuovere la piastra grezza completa con i canali di flusso;
Tagliare in dimensioni standard utilizzando una macchina da taglio, lucidare le bave dei bordi e le sbavature, garantendo una tolleranza dimensionale costante.
7. Post-elaborazione superficiale accurata
Eseguire la molatura fine e la lucidatura sulla superficie della piastra bipolare:
Ridurre la rugosità superficiale, ridurre la resistenza di contatto con l'elettrodo di carbonio, migliorare l'efficienza della tensione della batteria;
Pulire la superficie dalla polvere e dalle impurità per evitare la contaminazione da parte dell'elettrolita;
La superficie è piatta e uniforme, si adatta meglio alla guarnizione di tenuta e non presenta perdite durante il funzionamento a lungo-termine.
8. Test e classificazione delle prestazioni
Testare gli indicatori chiave in lotti: resistività del volume, resistenza alla flessione, densità, ermeticità, tolleranza dimensionale, eliminazione di prodotti difettosi deformati, incrinati e non{0}}conduttivi, garantendo la completa conformità agli standard per le condizioni di lavoro a-ciclo lungo e forte-corrosione delle batterie a flusso di liquido.
III. Caratteristiche del processo (adattato ai vantaggi VRFB) Lo stampaggio in un unico pezzo- è dotato direttamente di un canale di flusso, che garantisce un'elevata efficienza produttiva e una buona coerenza dei lotti, rendendolo adatto alla produzione di massa su larga-scala di stack di accumulo di energia.
Il materiale in fogli è denso e privo di micropori, resistente agli acidi forti e agli ossidanti ed esente da perdite di elettroliti. La durata della batteria può raggiungere dai 15 ai 20 anni.
Le fibre di carbonio vengono compresse e rinforzate durante il processo di stampaggio, rendendo le piastre altamente resilienti, resistenti alla pressione di assemblaggio e meno soggette a danni.
Il processo è altamente controllabile e consente la regolazione del contenuto di carbonio, dello spessore della lamiera e della struttura del canale di flusso in base ai requisiti di alimentazione della batteria.
Una descrizione dettagliata del processo di post-trattamento per la superficie delle piastre bipolari composite in fibra di carbonio utilizzate nelle batterie a flusso redox al vanadio (VRFB)
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