تولید صفحات دوقطبی فلزی در پیل های سوختی پلیمری بوسیله روش فرم دهی به كمك صفحه لاستیكی

خلاصه اختراع :

پیل های سوختی یكی از مهم‌ترین منابع تولید كننده ی انرژی تجدید پذیر هستند. در این منابع تولید انرژی، طی یك واكنش گرمازا بین گاز هیدروژن و اكسیژن، انرژی الكتریكی و حرارت با راندمان بالا تولید می‌گردد. اصلی‌ترین قسمت یك سیستم پیل سوختی، توده آن است كه مهم‌ترین جزء یك توده ی پیل، صفحات دوقطبی آن می باشد. وظایف اصلی این صفحات رساندن سوخت و اكسیدان به سطح مؤثر پیل (سطح عبور یون‌های پروتون ( خارج ساختن موادی كه در اثر واكنش ایجاد می‌شود، جمع آوری و انتقال جریان برق به كانكتورها و نگه داری سل‌ها در داخل توده پیل می‌باشد. صفحات دوقطبی مجموعاً بیش از 60% وزن پیل و 30% هزینه یك توده پیل را تشكیل می‌دهند. به‌همین دلیل وزن، حجم و هزینه ی یك توده پیل سوختی با انتخاب مناسب جنس صفحات دوقطبی به صورت چشم گیری بهبود خواهد یافت. بدین منظور استفاده از صفحات دوقطبی فلزی را می توان جایگزینی مناسب برای صفحات دوقطبی گرافیتی دانست. روشهای زیادی جهت ساخت صفحات دوقطبی فلزی بكارگرفته شده است، اما در بین روشهای مذكور برخی با هزینه بسیار بالای ساخت قالب و دستگاههای مربوطه مواجه می باشند و برخی دیگر صفحه تولید شده در آنها درای كیفیت پایینی می‌باشد. بنابراین جهت كاهش هزینه‌ها و زمان ساخت قالب از یك طرف و همچنین افزایش دقت و كیفیت قطعه تولید شده از طرف دیگر، نیاز به روشی با بازدهی بالا جهت فرم‌دهی صفحات دوقطبی فلزی می‌باشد. در اختراع حاضر با استفاده از نتایج تحقیقات انجام شده در زمینه فرایند استمپینگ و بمنظور سهولت در شكل‌دهی و جلوگیری از یكسری معایب عنوان شده در فرایند استمپینگ، از یك صفحه لاستیكی انعطاف پذیر از جنس پلی اورتان بجای ماتریس فلزی استفاده شده است. در روش فرم دهی بكمك صفحه لاستیكی می‌توان بر تمامی مشكلات از جمله پارگی و چروكیدگی صفحات ، نازك شدگی، پیچ و تاب، اعوجاج این صفحات در بعضی مقاطع و همچنین پیچیدگی ساخت قالب در تولید صفحات دوقطبی فلزی فایق آمد. با توجه به كاهش هزینه‌ها و زمان ساخت از یك طرف و همچنین افزایش دقت و كیفیت صفحه تولید شده از طرف دیگر، این روش دارای راندمان بالایی جهت شكل‌دهی صفحات دوقطبی فلزی در پیل‌های سوختی پلیمری می‌باشد.