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如何评价燃料电池测试夹具

2024-04-28 13:58:33·  来源：特嗨氢能检测  
　

燃料电池测试夹具是燃料电池产品研发过程中的常用工具，它能帮助我们快速、精准地评估燃料电池膜电极性能和耐久性。那么如何评价燃料电池测试夹具呢？一般需要关注以下几个方面：


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01  气密性


燃料电池测试夹具的气密性是指夹具在封闭状态下防止气体泄漏的能力。如果夹具气密性不佳，会影响燃料电池的运行效率和安全性，对夹具的气密性进行检测是确保产品质量和安全的前提。合格的测试夹具不应有明显的泄漏。


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图1 燃料电池测试夹具常温保压结果


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图2 燃料电池测试夹具低温-30℃保压结果


02  均匀性


均匀性主要是指夹具在施加压紧力、控制温度时，保证膜电极反应区域均匀分布的能力。均匀性对于燃料电池膜电极的性能测试评估具有明显影响。


1.压紧力均匀性


燃料电池测试夹具需要确保在燃料电池膜电极反应区域上施加均匀的压紧力。压紧力过小会使燃料电池欧姆损失增加，过大则会导致燃料电池传质损失增加。实验室一般通过改变压紧力和密封垫片（圈）厚度调整膜电极反应区域的压紧力，并通过压敏纸验证其均匀性。


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图3 燃料电池测试夹具压敏测试结果


2.温度均匀性


燃料电池的性能和效率与温度密切相关，如果夹具的温度分布不均匀则会导致燃料电池内部温度梯度增大，影响燃料电池反应速率和反应湿度，进而影响其性能和寿命。合理的水腔流场设计能够保证燃料电池膜电极反应区域温度更加均匀。水腔进出口温差在一定程度上能够表征其温度分布情况，水腔进出口温差越小代表其温度分布更加均匀。


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图4 燃料电池测试夹具水路进出口温度数据


03  便捷性


便捷性主要体现在两个方面，一是快速安装与拆卸，这可以减少测试前后的准备时间，提高测试效率；二是测试夹具应具有配合样品放置的防错机制，避免操作错误导致的测试过程失效和返工。


图5 燃料电池测试夹具的抱拉设计


图6 燃料电池测试夹具与样品组合图


04  准确性


燃料电池测试夹具从内到外主要由流场板、集流板、绝缘板、端板等部件构成，部件间的接触电阻会影响燃料电池性能测试结果，较高的接触电阻意味着测试过程中电压损失较大，会导致测试结果性能偏低。通过合理的结构设计和表面处理工艺能够让燃料电池输出电压测量得更精准。


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图7 燃料电池测试夹具流场板电压与集流板电压

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