燃料电池测试

燃料电池测试

测试燃料电池时，材料和部件的特性对于确保氢燃料电池的效率、性能和长期使用寿命至关重要。在使用寿命估算/质量控制方面，性能随时间的变化以及装配过程中的性能变化构成了重要的测试方面。可根据标准或个性化客户需求确定试样制备、试样形状和测试序列。

a：双极板；b：气体扩散层(GDL)；c：聚合物电解质膜(PEM)

什么是燃料电池？

燃料电池可将化学能从气态氢转换为电、水和热。因此，它们可为汽车等电子产品中的系统甚至固定式发电厂提供能量。与能源或汽车行业中所使用的传统技术相比，燃料电池的效率明显更高，无排放且非常安静。

根据使用的电解质和电极将燃料电池分为不同的类别。其中，质子交换膜燃料电池(PEMFC)尤其适用于汽车行业（中型和重型车辆），最具发展潜力。另一方面，固体氧化物燃料电池(SOFC)主要用于固定式储能。

燃料电池的主要研发目标包括提高成本效益、提高性能和延长使用寿命。

质子交换膜燃料电池(PEMFC)由膜电极组件(MEA)组成，包括质子交换膜(PEM)、催化剂层(CL)、气体扩散层(GDL)、双极板和密封件。

燃料电池部件测试

机械性能对于燃料电池系统中的每个部件而言都很重要。测试燃料电池时，需关注以下部件：

• 质子交换膜(PEM)、
• 气体扩散层(GDL)、
• 双极板和密封件。

为有不同介质的
拉伸试验和蠕变试验、粘附力试验、3点弯曲试验和撕裂增长试验提供了解决方案。

气体扩散层(GDL)上的3点弯曲试验

空气中拉伸试验

水中拉伸试验

穿刺试验

在机械载荷下测试燃料电池部件

部件、组合部件或装配后的完整力传感器的机械特性研发对于了解在实际工作条件下的电池性能来说至关重要。燃料电池测试解决方案，可帮助客户了解装配压力对燃料电池部件机械特性（厚度、电气性能和透气性）变化的影响。

a.压缩力；b.应力；c.厚度测量；d.透气性；e.气体扩散层

在装配工艺中测试燃料电池

装配是一个复杂的工艺。装配力与工作温度的相互作用会使部件之间的应力分布不均匀，从而导致一定程度的变形。装配工艺效率低下且不准确时会导致制造成本增加。

使用试验机进行燃料电池测试有助于

• 优化装配工艺
• 了解装配力与其他载荷之间相互作用的影响
• 动态调整装配载荷
• 调整装配自动化