Placas bipolares de titanio para electrolizadores PEM

Nombre del producto: Placa bipolar

Aplicación: Producción de hidrógeno mediante electrólisis del agua, baterías de nueva energía, pilas de combustible generadoras de hidrógeno
Material: Titanio, acero inoxidable, cobre, níquel
Pureza del titanio: 99.7%
Grado: GR1 / GR2
Especificación: Personalizado según los dibujos
Método de procesamiento: CNC / Grabado

1. Proceso de producción de placas bipolares de titanio

Las placas bipolares de titanio son componentes esenciales en pilas de combustible PEM y electrolizadores de agua PEM. Son responsables de distribuir gases/líquidos, conducir electricidad y soportar el conjunto membrana-electrodo. El proceso de producción implica varios pasos clave:

1.1. Selección de materia prima

• Material: Titanio comercialmente puro (por ejemplo, Grado 1 o Grado 2) o aleaciones de titanio.

• Espesor: Típicamente oscila entre 0,1 mm y 1 mm, dependiendo de la aplicación.

1.2. Pretratamiento de la superficie

• Decapado: Elimina las capas de óxido superficial y los contaminantes.

• Granallado o pulido mecánico: Mejora la rugosidad de la superficie para una mejor adhesión del recubrimiento.

1.3. Formación del campo de flujo

Los canales de flujo están diseñados para gestionar el flujo de gases o líquidos. Los métodos de formación comunes incluyen:

(a) Estampado

• Formación a alta velocidad utilizando matrices de precisión.

• Adecuado para la producción en masa.

• Requiere moldes duraderos y de alto costo.

(b) Conformado por laminación

• Técnica de producción continua.

• Utilizado para patrones de canales más simples o rectos.

(c) Grabado químico

• Patronaje preciso mediante fotolitografía y grabado con ácido.

• Mejor para estructuras complejas o finas.

• Mayor costo e implica la gestión de residuos químicos.

(d) Mecanizado por láser o EDM

• Técnicas de alta precisión adecuadas para I+D o pequeños lotes.

• Permite estructuras de campo de flujo muy finas y personalizadas.

1.4. Soldadura (para montaje)

Dos láminas de titanio estampadas pueden unirse para crear una placa bipolar sellada:

• Soldadura láser o unión por difusión: Asegura un alto rendimiento de sellado e integridad estructural.

1.5. Tratamiento de recubrimiento superficial

El titanio tiende a formar una capa de óxido no conductora (TiO₂), que afecta el rendimiento eléctrico. Se aplican recubrimientos superficiales para mejorar la conductividad y la resistencia a la corrosión.

Tipos de recubrimientos típicos:

• Recubrimientos a base de carbono: Grafeno, nanotubos de carbono.

• Metales nobles: Platino u oro (excelente conductividad y resistencia a la corrosión, pero costoso).

• Cerámicas conductoras: Nitruro de titanio (TiN), nitruro de niobio (NbN).

1.6. Pruebas de calidad

• Prueba de estanqueidad al gas: Para asegurar el sellado.

• Prueba de conductividad eléctrica

• Prueba de resistencia a la corrosión

• Inspección de precisión dimensional

2. Aplicaciones de las placas bipolares de titanio

Las placas bipolares de titanio se utilizan en varios sistemas electroquímicos, incluyendo:

2.1. Electrolizadores de agua de membrana de intercambio protónico (PEMWE)

• Entorno ácido agresivo y condiciones de alto voltaje.

• El titanio ofrece una excelente resistencia a la corrosión y durabilidad.

2.2. Pilas de combustible PEM (PEMFC)

• Las propiedades ligeras y resistentes a la corrosión son ideales para aplicaciones portátiles, automotrices y aeroespaciales.

2.3. Celdas electrolíticas

• Utilizadas en el procesamiento químico, el tratamiento del agua y la producción de hidrógeno verde.

3. Ventajas de las placas bipolares de titanio

4. Desafíos

Si bien las placas bipolares de titanio tienen muchas ventajas, algunos desafíos incluyen:

• Alto costo del material: El titanio y sus recubrimientos son caros.

• Dificultad de procesamiento: El titanio es más difícil de formar y mecanizar que el acero.

• La conductividad superficial necesita optimización: La capa de óxido natural requiere un tratamiento superficial eficaz para mantener la conductividad.

Baoji City Changsheng Titanium Co., Ltd se registró en 2006. Capital registrado de 10 millones de yuanes, la persona jurídica es Zhao Wenhua.Antes de 2006, la fábrica se constituye como taller de forja, no registrado.El año 2006 existió como un comienzo para Changsheng Titanium Co. La fábrica está ubicada en el actual distrito No.26 Baotai Road Weibin, ciudad de Baoji, provincia de Shaanxi.La fábrica es importante en la forja, continuando con el modo de procesamiento anterior, pero las escalas se han expandido casi 30 veces y estaba en el camino correcto.En 2008, pasó la certificación ISO 9001.
En 2010, se registró Baoji City Changtai Metals Trading Co., Ltd, con un capital de un millón de yuanes.La persona jurídica era Zhao Wenli.Estaba ubicado en el actual distrito de Weibin No.26 Baotai Road, ciudad de Baoji, provincia de Shaanxi.