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燃料電池測試

測試燃料電池時,材料和組件的表徵對於確保氫燃料電池的長期效率、性能和使用壽命非常重要。在估算使用壽命/品質控管方面,性能隨時間及裝配期間的變化構成了基本的測試面。試樣製備、試樣形狀和測試順序根據標準或個別客戶的要求成立。

測試燃料電池組件 在組裝過程進行測試 相關產品

a:雙極板; b:氣體擴散層(GDL); c:聚合物電解質膜(PEM)

什麼是燃料電池?

燃料電池將化學能源從氣態氫轉化為電、水和熱能。因此,它們為電子產品(如馬達驅動車輛,甚至固定式發電廠)中的系統提供能量。與能源或汽車行業中使用的傳統技術相比,燃料電池具有更高的效率、無排放且非常安靜。

燃料電池根據使用的電解質和電極分為不同的類別。其中,質子交換膜燃料電池(PEMFC),尤其是汽車工業(中型和重型汽車)最有發展前途。另一方面,固體氧化物燃料電池 (SOFC) 主要用於固定式儲能。

燃料電池的主要研發目標包括成本效率、提高性能和延長使用壽命。

質子交換膜燃料電池 (PEMFC) 由膜電極組件 (MEA) 組成,膜電極組件 (MEA) 包括質子交換膜 (PEM)、催化劑層 (CL)、氣體擴散層 (GDL)、雙極板和密封件。

燃料電池組件測試

機械性能對於燃料電池系統中的每個組件都很重要。當測試燃料電池時,主要重點關注以下組件:

  • 質子交換膜 (PEM),
  • 氣體擴散層 (GDL),
  • 雙極板和密封件。

ZwickRoell 提供使用/不使用不同介質的拉伸測試和蠕變(潛變)測試、黏著力測試、3 點彎曲測試和撕裂增長測試的解決方案。

機械性負載下的燃料電池組件測試

部件、組合件或組裝後的完整荷重元機械特性的開發對於了解實際操作條件下的傳感器性能而言至關重要。ZwickRoell 提供燃料電池測試解決方案,幫助客戶了解組裝壓力對燃料電池組件機械特性(厚度、電性能和透氣性)變化的影響。

在裝配過程中測試燃料電池

裝配為一複雜的過程。裝配力和工作溫度的相互作用導致組件間的應力分佈不均勻,從而導致一定程度的變形。低效和不準確的裝配過程導致製造成本增加。

使用 ZwickRoell 試驗機進行燃料電池測試有助於

  • 優化組裝過程
  • 了解裝配力和其他載荷之間相互作用的影響
  • 動態調整裝配負載
  • 透過自動化調整裝配

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附加資訊

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在冷凍溫度下進行測試
冷凍材料測試在低於 120 K (-153 °C) 的溫度下進行。 這些低溫是透過使用溫度箱、浸入式低溫恆溫器或連續流動低溫恆溫器實現的。
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