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透氣度儀檢測燃料電池碳紙材料的透氣性能

更新時間:2025-09-27      點擊次數(shù):127
透氣度儀檢測燃料電池碳紙材料的透氣性能
濟南思克膜檢測儀器 
SYSTESTER思克電池碳紙透氣度檢測儀主要用于測量電池碳紙的透氣性能。通過模擬實際工作條件,測量碳紙材料在特定壓差下的氣體透過率,從而準確評估其透氣性能。透氣性能對于電池的性能和效率具有重要影響,GTR-704R 透氣度儀是評估碳紙透氣性能重要的工具。
將炭紙樣品密封裝夾在透氣度儀的測試腔內(nèi),使兩側(cè)形成密閉的氣室,流入氣體,使樣品兩側(cè)保持一定的壓力差,軟件自動測定在壓力差作用下透過樣品的氣體體積流速,通過計算獲得炭紙樣品的透氣率。
GTR-704R 透氣度儀對碳紙的測試流程如下:
樣品制備:從碳紙卷材上按 “隨機抽樣" 原則截取樣品,尺寸需匹配透氣度儀測試腔,且樣品無褶皺、破損;
樣品預(yù)處理:將樣品置于標準環(huán)境(溫度 23±2℃、相對濕度 50±5%)中平衡 24 小時,消除環(huán)境溫濕度對碳紙多孔結(jié)構(gòu)的影響;
儀器校準:使用標準透氣度膜(已知透氣度數(shù)值的校準件)對儀器進行校準,確保壓力傳感器、流量計的精度;
正式測試:將預(yù)處理后的樣品固定在測試腔,設(shè)定測試壓力差(如 10kPa,模擬燃料電池常用氣體壓力),待流量穩(wěn)定后,記錄氣體流量,重復(fù)測試 3 次取平均值;
根據(jù)測試時的實際溫濕度,對氣體流量進行 “標準狀態(tài)(0℃、101.325kPa)" 修正,最終計算出碳紙的標準透氣度。
GTR-704R 透氣度儀的測試數(shù)據(jù)不僅是碳紙 “合格與否" 的判定依據(jù),更直接指導(dǎo)燃料電池的設(shè)計與優(yōu)化,具體應(yīng)用場景包括:
碳紙研發(fā)階段:通過測試不同配方(如碳纖維含量、粘結(jié)劑比例)、不同成型工藝(如抄造壓力、燒結(jié)溫度)下碳紙的透氣度,優(yōu)化工藝參數(shù),實現(xiàn) “高透氣 + 高結(jié)構(gòu)強度" 的平衡;
碳紙生產(chǎn)質(zhì)控:在量產(chǎn)線上對每批次碳紙進行抽樣測試,確保透氣度波動范圍控制在 ±5% 以內(nèi)(行業(yè)常規(guī)要求),避免因碳紙性能不穩(wěn)定導(dǎo)致電池批次差異;
燃料電池匹配設(shè)計:根據(jù)電池功率需求(如乘用車燃料電池需高電流密度),選擇對應(yīng)透氣度的碳紙 —— 例如高功率電池需透氣度更高(>10 cm3/(cm2?s?kPa))的碳紙,以降低傳質(zhì)損耗;
電池故障分析:當燃料電池出現(xiàn)功率衰減時,可通過復(fù)測碳紙透氣度(對比新樣品),判斷是否因碳紙 “孔道堵塞"(如生成的水無法排出、雜質(zhì)沉積)導(dǎo)致透氣性能下降,定位故障原因。
透氣度儀通過精準量化碳紙的透氣性能,為燃料電池 “傳質(zhì)效率優(yōu)化" 提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐,是連接碳紙材料性能與燃料電池整體效率的核心測試設(shè)備。


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