Гофрированная сетка из чистого никеля — 3D конструкция проточного канала для распределения воды и газа в электролизере

Плоская сетка проводит электроны. Гофрированная сетка проводит электроны, воду и газ — в трех измерениях. В Changzhou DLX Alloy Co., Ltd. наша гофрированная сетка из чистой никеля берет плоскую основу из тканого или расширенного никеля и формирует ее в точный волновой профиль — создавая параллельные каналы потока, которые направляют воду к поверхности электрода и отводят продукт реакции (газ) от нее. В отличие от обработанных на станке биполярных пластин с каналами потока, которые стоят сотни долларов за пластину, гофрированная сетка обеспечивает ту же функцию распределения потока за гораздо меньшие деньги — и в отличие от плоской сетки, которая полагается на случайные пути выхода газа, спроектированная геометрия гофры гарантирует, что каждый квадратный сантиметр площади электрода получает как свежую воду, так и беспрепятственный отвод газа. Изготавливается по индивидуальному заказу с шагом, амплитудой, размером листа и типом основы в соответствии с дизайном вашей ячейки электролизера.

В ПЭМ-электролизере, работающем при 2 А/см², анод производит примерно 12 миллилитров кислорода в минуту на квадратный сантиметр активной площади. Этот кислород должен выходить из каталитического слоя, через пористый транспортный слой и из ячейки — и все это без блокировки поступления свежей воды к катализатору. Плоская сетка представляет собой 2D плоскость: вода и газ конкурируют за одно и то же пространство, в одной плоскости, создавая ограничения массопереноса, которые ограничивают плотность тока.

Гофрированная сетка разделяет потоки на две функциональные зоны: доли каналов несут воду к электроду, а пики каналов создают пространство для сбора и выхода газа. Шаг гофры определяет количество параллельных путей потока на сантиметр ширины электрода. Высота гофры определяет площадь поперечного сечения каждого канала потока — и, следовательно, максимальную скорость потока газа до того, как коалесценция пузырьков заблокирует канал. Вместе шаг и высота определяют гидравлику поля потока — и оба эти параметра вы указываете в своем чертеже.

• — Плоская сетка между биполярной пластиной и электродом создает случайные точки контакта. Вода находит путь наименьшего сопротивления. Пузырьки газа накапливаются в мертвых зонах. Гофрированная сетка создает детерминированные параллельные каналы — каждый квадратный сантиметр электрода получает одинаковое давление подачи воды и одинаковый путь отвода газа. Однородность плотности тока улучшается. Исчезают горячие точки от локального недостатка воды.Гофра — это прокладка — один компонент, три функции
• — В щелочной ячейке нулевого зазора вам необходимо: токосъемник, газожидкостный сепаратор и прокладка для поддержания зазора электрод-мембрана. Гофрированная сетка выполняет все три функции в одном изделии. Материал сетки проводит ток. Каналы гофры разделяют газ от жидкости. Высота пика определяет зазор. Меньше компонентов означает меньше этапов сборки и меньше режимов отказа.Изготовлено из нашей собственной никелевой сетки — не от двух разных поставщиков
• — Плоская сетка основы ткается или расширяется на нашем предприятии из нашей собственной никелевой проволоки или листа. Гофрирование выполняется на нашем предприятии на прецизионном зубофрезерном станке. Отжиг проводится на нашем предприятии. Вы не покупаете сетку у одной компании и не отдаете ее на гофрирование другой — каждая из них будет обвинять другую, если готовый компонент не пройдет испытания вашей ячейки.Шаг и высота гофры соблюдаются в соответствии с вашими допусками
• — Наш процесс зубофрезерования использует прецизионно заточенные формирующие ролики с профилем зуба, вырезанным в соответствии с вашим заданным шагом и амплитудой. Допуск по шагу ±0,1 мм; допуск по высоте ±0,05 мм. Это не универсальные гофрировочные ролики — они вырезаны для вашего дизайна поля потока.Отжиг после формовки — без напряжений, стабильные размеры
• — Гофрирование сетки упрочняет никель при каждом изгибе. Без отжига после формовки сетка пружинит под давлением стека, и высота канала меняется. Мы проводим отжиг после формовки — профиль гофры фиксируется, и сетка сохраняет заданную высоту под давлением цикл за циклом.Плоские зоны контакта на пиках и в долинах — хороший электрический контакт
• — Наш вариант трапециевидного профиля обеспечивает плоские контактные поверхности как на пике (контактирующем с соседним верхним слоем), так и в долине (контактирующем с нижним слоем). Это максимизирует площадь электрического контакта по сравнению с синусоидальной волной, где контакт теоретически является линией. Большая площадь контакта = меньшее межфазное сопротивление = более низкое напряжение ячейки.Производственный процесс — от никелевого слитка до гофрированного поля потока

В DLX цепочка линейна и прозрачна. Наша плавильная печь производит слиток чистой никеля заданного сорта. Наш прокатный стан или линия волочения производит полосу или проволоку, которая становится вашей плоской сеткой основы. Наш ткацкий станок или пресс для расширения изготавливает плоскую сетку. Наш зубофрезерный станок гофрирует ее в соответствии с вашими спецификациями шага и амплитуды. И наша печь с контролируемой атмосферой отжигает готовую гофрированную сетку, чтобы зафиксировать геометрию профиля и снять напряжения от формовки. Пять этапов, одно предприятие, одна система качества, одна точка ответственности.

Интегрированное предприятие площадью 12 000 м²

• — плавка, волочение проволоки, прокатка полосы, ткачество, расширение, гофрирование, отжиг, контроль. Вся производственная цепочка под одной крышей.Возможности гофрирования: шаг 2,0–8,0 мм, амплитуда 0,5–3,0 мм, профиль синусоидальный или трапециевидный.
• Основа: тканая (все типы плетения) или расширенная металлическая.ISO9001 с полной прослеживаемостью от плавки до сетки
• ; аккредитация SGS; доступна инспекция BV и TÜV. Производство по чертежам с контролем первой статьи.Химический состав — марки чистой никеля

Элемент (%)

SGS, BV или TÜV доступна. Бесплатный образец из 5 листов для оценки OEM-производителями электролизеров по чертежам.Упаковка и доставка

• Начните с целевой плотности тока и скорости производства газа на ячейку. Более высокая плотность тока требует большей мощности отвода газа — увеличьте амплитуду или уменьшите шаг, чтобы увеличить площадь поперечного сечения канала. Ваше моделирование потока (CFD) должно направлять начальные параметры. Если у вас нет модели CFD, мы можем предоставить образцы листов в 2–3 комбинациях шага/амплитуды для эмпирических испытаний в одиночной ячейке. Большинство клиентов сходятся на оптимальной геометрии в течение двух итераций.

  Может ли гофра быть ориентирована под углом к краям листа?

• Стандартная ориентация — каналы параллельно длине листа — это соответствует естественному направлению потока от входа к выходу в большинстве конструкций ячеек. Если ваша конструкция требует каналов под углом (например, 45° для перекрестного потока), листы режутся после гофрирования под указанным углом. Резаные края будут пересекать каналы гофры под углом — некоторые открытые концы каналов будут видны. Мы можем обсудить, приемлемо ли это для вашей конструкции, или следует ли скорректировать ориентацию формирующего ролика.

  Какая самая тонкая гофрированная сетка, которую вы можете произвести?

• Общая толщина (толщина основы + амплитуда гофры): минимум примерно 0,7 мм для тканой основы с проволокой 0,10 мм и амплитудой 0,5 мм. Практический минимум определяется диаметром проволоки основы — проволока должна выдерживать изгиб на пиках гофры без разрыва. Для основы из расширенного металла минимальная общая толщина составляет примерно 0,9 мм с листом 0,15 мм и амплитудой 0,6 мм.

  Повреждает ли процесс гофрирования поверхность сетки?

• Нет — наши формирующие ролики полируются, чтобы предотвратить появление царапин на никеле. Сетка изгибается по контролируемому радиусу в каждом пике и долине. Отжиг после формовки снимает любые поверхностные напряжения от изгиба. Состояние поверхности готовой гофрированной сетки эквивалентно состоянию поверхности плоской основы — если основа была ярко отожжена, гофрированная сетка также ярко отожжена.

  Можете ли вы производить гофрированную расширенную сетку так же, как гофрированную тканую сетку?

• Да. Расширенная никелевая сетка может быть гофрирована тем же процессом формовки. Ключевое отличие в том, что расширенная сетка имеет направленность — ромбовидный узор имеет ориентацию по длинной и короткой оси. Каналы гофры должны быть выровнены по направлению LWD для максимальной механической целостности при прохождении через формирующие ролики. Мы подтвердим оптимальную ориентацию во время рассмотрения чертежа.