PEM इलेक्ट्रोलाइज़र के लिए टाइटेनियम बाइपोलर प्लेट

उत्पाद का नाम: द्विध्रुवी प्लेट

अनुप्रयोग: जल इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से हाइड्रोजन उत्पादन, नई ऊर्जा बैटरी, हाइड्रोजन-उत्पादक ईंधन सेल
सामग्री: टाइटेनियम, स्टेनलेस स्टील, तांबा, निकल
टाइटेनियम शुद्धता: 99.7%
ग्रेड: GR1 / GR2
विशिष्टता: चित्र के अनुसार कस्टम
प्रसंस्करण विधि: सीएनसी / नक़्क़ाशी

1. टाइटेनियम द्विध्रुवी प्लेटों की उत्पादन प्रक्रिया

टाइटेनियम द्विध्रुवी प्लेटें PEM ईंधन सेल और PEM जल इलेक्ट्रोलाइज़र में आवश्यक घटक हैं। वे गैसों/तरलों के वितरण, बिजली के संचालन और झिल्ली-इलेक्ट्रोड असेंबली का समर्थन करने के लिए जिम्मेदार हैं। उत्पादन प्रक्रिया में कई प्रमुख चरण शामिल हैं:

1.1. कच्चे माल का चयन

• सामग्री: व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम (जैसे, ग्रेड 1 या ग्रेड 2) या टाइटेनियम मिश्र धातु।

• मोटाई: आमतौर पर अनुप्रयोग के आधार पर 0.1 मिमी से 1 मिमी तक होती है।

1.2. सतह पूर्व उपचार

• अचार बनाना: सतह ऑक्साइड परतों और संदूषकों को हटाता है।

• सैंडब्लास्टिंग या मैकेनिकल पॉलिशिंग: बेहतर कोटिंग आसंजन के लिए सतह की खुरदरापन बढ़ाता है।

1.3. प्रवाह क्षेत्र बनाना

प्रवाह चैनल गैसों या तरल पदार्थों के प्रवाह को प्रबंधित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। सामान्य बनाने के तरीकों में शामिल हैं:

(ए) स्टैम्पिंग

• सटीक डाई का उपयोग करके उच्च गति बनाने।

• बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त।

• टिकाऊ और उच्च लागत वाले सांचों की आवश्यकता होती है।

(बी) रोल बनाना

• निरंतर उत्पादन तकनीक।

• सरल या सीधी चैनल पैटर्न के लिए उपयोग किया जाता है।

(सी) रासायनिक नक़्क़ाशी

• फोटोलीथोग्राफी और एसिड नक़्क़ाशी के माध्यम से सटीक पैटर्निंग।

• जटिल या बढ़िया संरचनाओं के लिए सर्वोत्तम।

• उच्च लागत और रासायनिक अपशिष्ट प्रबंधन शामिल है।

(डी) लेजर या ईडीएम मशीनिंग

• आर एंड डी या छोटे बैचों के लिए उपयुक्त उच्च-सटीक तकनीक।

• बहुत बढ़िया और कस्टम प्रवाह क्षेत्र संरचनाओं को सक्षम करता है।

1.4. वेल्डिंग (विधानसभा के लिए)

एक सीलबंद द्विध्रुवी प्लेट बनाने के लिए दो पैटर्न वाली टाइटेनियम शीट को जोड़ा जा सकता है:

• लेजर वेल्डिंग या डिफ्यूजन बॉन्डिंग: उच्च सीलिंग प्रदर्शन और संरचनात्मक अखंडता सुनिश्चित करता है।

1.5. सतह कोटिंग उपचार

टाइटेनियम एक गैर-प्रवाहकीय ऑक्साइड परत (TiO₂) बनाने की प्रवृत्ति रखता है, जो विद्युत प्रदर्शन को प्रभावित करता है। चालकता और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार के लिए सतह कोटिंग्स लागू की जाती हैं।

विशिष्ट कोटिंग प्रकार:

• कार्बन-आधारित कोटिंग्स: ग्राफीन, कार्बन नैनोट्यूब।

• नोबल धातुएँ: प्लेटिनम या सोना (उत्कृष्ट चालकता और संक्षारण प्रतिरोध, लेकिन महंगा)।

• प्रवाहकीय सिरेमिक: टाइटेनियम नाइट्राइड (TiN), नाइओबियम नाइट्राइड (NbN)।

1.6. गुणवत्ता परीक्षण

• गैस तंगी परीक्षण: सीलिंग सुनिश्चित करने के लिए।

• विद्युत चालकता परीक्षण

• संक्षारण प्रतिरोध परीक्षण

• आयामी सटीकता निरीक्षण

2. टाइटेनियम द्विध्रुवी प्लेटों के अनुप्रयोग

टाइटेनियम द्विध्रुवी प्लेटों का उपयोग विभिन्न इलेक्ट्रोकेमिकल सिस्टम में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

2.1. प्रोटॉन एक्सचेंज झिल्ली जल इलेक्ट्रोलाइज़र (PEMWE)

• कठोर अम्लीय वातावरण और उच्च वोल्टेज की स्थिति।

• टाइटेनियम उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और स्थायित्व प्रदान करता है।

2.2. PEM ईंधन सेल (PEMFC)

• हल्के और संक्षारण-प्रतिरोधी गुण पोर्टेबल, ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं।

2.3. इलेक्ट्रोलाइटिक सेल

• रासायनिक प्रसंस्करण, जल उपचार और हरित हाइड्रोजन उत्पादन में उपयोग किया जाता है।

3. टाइटेनियम द्विध्रुवी प्लेटों के लाभ

4. चुनौतियाँ

जबकि टाइटेनियम द्विध्रुवी प्लेटों के कई फायदे हैं, कुछ चुनौतियाँ शामिल हैं:

• उच्च सामग्री लागत: टाइटेनियम और इसकी कोटिंग्स महंगी हैं।

• प्रसंस्करण कठिनाई: टाइटेनियम स्टील की तुलना में बनाना और मशीन करना कठिन है।

• सतह चालकता को अनुकूलन की आवश्यकता है: प्राकृतिक ऑक्साइड परत को चालकता बनाए रखने के लिए प्रभावी सतह उपचार की आवश्यकता होती है।