Yakıt hücrelerinin test edilmesi
Yakıt hücrelerini test ederken, malzemelerin ve bileşenlerin karakterizasyonu, uzun vadede hidrojen yakıt hücrelerinin verimliliğini, performansını ve hizmet ömrünü sağlamak için önemlidir. Hizmet ömrü tahmini/kalite kontrolü ile ilgili olarak, özelliklerde zaman içinde ve ayrıca montaj sırasında meydana gelen değişiklikler ana test unsurlarıdır. Hem numune hazırlama, hem numune şekilleri hem de test prosedürü, standartlara veya bireysel müşteri gereksinimlerine göre tanımlanır.
Yakıt hücresi bileşenlerinin testi Montaj sürecindeki testler Uygun ürünler
Yakıt hücresi nedir?
Yakıt hücrelerikimyasal enerjiyi gaz halindeki hidrojenden elektrik, su ve ısıya dönüştürür. Motorlu taşıtlar gibi elektronik ürün sistemleri veya sabit elektrik santralleri için enerji sağlarlar. Enerji veya otomotiv endüstrilerinde kullanılan geleneksel teknolojilerle karşılaştırıldığında, yakıt hücreleri önemli ölçüde daha verimlidir, emisyon üretmez ve çok sessizdir.
Yakıt pilleri, kullanılan elektrolit ve elektrotlara göre farklı kategorilere ayrılır. Bunlar arasında polimer elektrolit membranlı yakıt hücreleri (PEMFC), özellikle otomotiv endüstrisi (orta ve ağır hizmet taşıtları) için en umut verici olanıdır. Katı oksit yakıt hücreleri (SOFC) ise daha çok sabit enerji depolamada kullanılmaktadır.
Yakıt pilleri için öncelikli araştırma ve geliştirme hedefleri, maliyet verimliliği, artan performans ve hizmet ömrünün uzatılması konularını içerir.
Bir polimer elektrolit membran yakıt hücresi (PEMFC), bir polimer elektrolit membran (PEM), katalizör katmanları (CL'ler), gaz difüzyon katmanları (GDL'ler), çift kutuplu plakalar ve contalar içeren bir membran elektrot düzeneğinden (MEA) oluşur.
Yakıt hücresi bileşenlerinin test edilmesi
Yakıt hücresi sistemindeki her bileşen için mekanik özellikler önemlidir. Yakıt hücrelerini test ederken, aşağıdaki bileşenlere odaklanılır:
- Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM),
- Gaz difüzyon katmanları (GDL),
- Çift kutuplu plakalar ve contalar.
ZwickRoell çekme testi ve sürünme testi / dayanım testi, farklı ortamlarla veya farklı ortamlar olmadan, yapışma mukavemeti testi, 3 noktalı eğilme testi ve ileri yırtılma testi gibi çözümler sunar.
Yakıt hücresi bileşenlerinin mekanik stres altında test edilmesi
Montajdan sonra bileşenlerin, kombine bileşenlerin veya tüm yakıt hücresinin mekanik özelliklerinin geliştirilmesi, gerçek çalışma koşullarında hücre performansını anlamak için çok önemlidir. ZwickRoell, müşterilerin montaj basıncının yakıt hücresi bileşenlerinin mekanik özelliklerini (kalınlık, elektriksel özellikler ve hava geçirgenliği) değiştirme üzerindeki etkisini anlamasını kolaylaştıran yakıt hücresi test çözümleri sunar.
Gaz difüzyon katmanlarının çok işlevli, verimli ve hassas karakterizasyonu
Gaz difüzyon katmanlarını test ederken, malzemenin karakterizasyonu uzun vadeli verimlilik, performans ve hizmet ömrünü sağlamak açısından önemlidir. Basınç (TUC) altında deformasyon davranışı, iletkenlik (RUC) ve basınca bağlı geçirgenlik (PUC), kalite güvencesi kadar araştırma geliştirme açısından da büyük önem taşımaktadır.
ZwickRoell bu amaç için Çok Fonksiyonlu Hücre Bileşen Analizörünü (MCCA) geliştirmiştir. Yüksek hassasiyete sahip üç doğrusal kilometre sayacı ve bir tesviye ünitesi kullanılarak, gaz difüzyon katmanının bir alanına basınç tam olarak uygulanabilir. Bu, kalınlık değişiminin
gerçekçi baskı koşulları altında doğru bir şekilde ölçülmesine olanak tanır. Aynı zamanda elektrik direnci altın kaplamalı basma plakaları aracılığıyla, geçirgenlik ise verilen gaz aracılığıyla ölçülmekte ve basınca bağlı olarak değerlendirme yapılmasına olanak sağlanmaktadır.
Gerekli tüm test yöntemleri testXpert test yazılımında standart olarak zaten belirtilmiştir. Bunlar bireysel gereksinimlere göre ayarlanabilir. testXpert aracılığıyla bağlı sensörlerin kontrol edilmesi, veri toplanması ve görselleştirilmesi sayesinde tüm testler şeffaf bir şekilde görüntülenebilir ve sorunsuz bir şekilde takip edilebilir.
Çok Fonksiyonlu Hücre Bileşen Analizörünün Avantajları:
- 3'ü 1 arada sistem, tek test adımında TUC, RUC ve PUC'nin verimli ve son derece hassas ölçümünü sağlar
- Gerekli tüm test prosedürleri testXpert yazılımında zaten belirtilmiştir. Testin yalnızca tek bir tıklamayla başlatılması gerekir.
- Modülerlik ve sonradan uyarlanabilirlik aracılığıyla güvenliğin planlanması
- Sınırsız şeffaflık ve tam izlenebilirlik
Montaj sürecinde yakıt hücrelerinin test edilmesi
Montaj karmaşık bir süreçtir. Montaj kuvveti ve çalışma sıcaklığının etkileşimi, bileşenler arasında eşit olmayan bir stres dağılımına yol açar ve bu da belirli bir derecede deformasyona yol açar. Düşük verimliliğe ve doğruluğa sahip montaj süreçleri, üretim maliyetlerinin artmasına neden olur.
Yakıt hücrelerini test etmek için ZwickRoell cihazlarının kullanılması yardımcı olur
- montaj sürecini optimize etmek için
- montaj kuvvetlerinin ve diğer gerilmelerin etkileşiminin etkilerini anlamak
- montaj yükünü dinamik olarak ayarlamak
- montajın otomasyonunu ayarlamak
