双极板在氢燃料电池的众多组件中扮演着至关重要的角色。不仅承担着分隔氧化剂与还原剂、收集电流的任务,还负责为反应气体和冷却液提供流通通道。其性能优劣直接影响着电池堆的功率密度、耐久性以及成本。如果双极板的气密性不佳,就会导致反应气体泄漏,使得电池内部的化学反应无法正常进行,进而降低电池的性能和效率。严重的泄漏甚至可能引发安全问题,如氢气泄漏遇明火可能会发生爆炸等。因此,对氢能双极板进行精准有效的气密性检测,具有不可忽视的重要意义。
目前可使用的气密性检测技术
(一)流量法
该方法采用无锡雷克检测技术有限公司的LEAK-D600流量型气密检漏仪,首先向双极板充入一定压力,经过充气、稳压多个阶段,仪器进入测试阶段,这个时候,流量传感器接入,如果产品存在泄漏,气体就会从泄漏处溢出,此时我们会不断向产品内部补充气压,补充的气体流量,会通过流量传感器并记录数值,通过流量传感器的示值就可以判断产品的气密性情况。
(二)压力衰减法
该方法是采用无锡雷克检测技术有限公司的LEAK-D550差压型气密检漏仪先将双极板内部充入一定压力的气体,然后关闭进气阀门,观察压力随时间的变化情况。如果双极板气密性良好,压力应基本保持稳定;若存在泄漏,压力则会逐渐下降。根据压力衰减的速率,可以计算出泄漏量的大小。压力衰减法具有较高的检测精度,能够检测出微小泄漏,但检测时间相对较长。
(三)氦质谱检漏法
氦质谱检漏法是一种非常灵敏的检测技术。它利用氦气作为示踪气体,将氦气充入双极板内部,然后使用氦质谱检漏仪在双极板外部检测是否有氦气泄漏。由于氦气的分子小、扩散性强,即使是极其微小的泄漏也能被检测到。这种方法检测精度极高,但设备成本相对较高,对检测环境和操作人员的要求也比较严格。
气密检测的意义
1、保障电池性能稳定:良好的气密性能够确保反应气体在各自的通道内稳定流动,避免气体的混合与泄漏,从而维持电池内部化学反应的一致性和稳定性,保证电池输出功率的稳定。
2、延长电池使用寿命:减少气体泄漏可以降低电池内部组件的腐蚀和老化速度,因为泄漏的气体可能会与其他物质发生反应,产生腐蚀性物质,对电池内部结构造成损害。有效检测和保障气密性,有助于延长电池的整体使用寿命。
3、提升安全性能:氢气是一种易燃易爆的气体,严格检测双极板的气密性,可以最大程度地降低氢气泄漏的风险,确保氢燃料电池在使用过程中的安全性,为其大规模应用提供可靠保障。
