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透气度仪检测燃料电池碳纸材料的透气性能
发布时间:2026-01-17 09:24:37

SYSTESTER思克电池碳纸透气度检测仪主要用于测量电池碳纸的透气性能。通过模拟实际工作条件,测量碳纸材料在特定压差下的气体透过率,从而准确评估其透气性能。透气性能对于电池的性能和效率具有重要影响,GTR-704R 透气度仪是评估碳纸透气性能重要的工具。

将炭纸样品密封装夹在透气度仪的测试腔内,使两侧形成密闭的气室,流入气体,使样品两侧保持一定的压力差,软件自动测定在压力差作用下透过样品的气体体积流速,通过计算获得炭纸样品的透气率。
 

GTR-704R 透气度仪对碳纸的测试流程如下:
 

样品制备:从碳纸卷材上按 “随机抽样” 原则截取样品,尺寸需匹配透气度仪测试腔,且样品无褶皱、破损;
 

样品预处理:将样品置于标准环境(温度 23±2℃、相对湿度 50±5%)中平衡 24 小时,消除环境温湿度对碳纸多孔结构的影响;
 

仪器校准:使用标准透气度膜(已知透气度数值的校准件)对仪器进行校准,确保压力传感器、流量计的精度;
 

正式测试:将预处理后的样品固定在测试腔,设定测试压力差(如 10kPa,模拟燃料电池常用气体压力),待流量稳定后,记录气体流量,重复测试 3 次取平均值;
 

根据测试时的实际温湿度,对气体流量进行 “标准状态(0℃、101.325kPa)” 修正,*终计算出碳纸的标准透气度。
 

GTR-704R 透气度仪的测试数据不仅是碳纸 “合格与否” 的判定依据,更直接指导燃料电池的设计与优化,具体应用场景包括:
 

碳纸研发阶段:通过测试不同配方(如碳纤维含量、粘结剂比例)、不同成型工艺(如抄造压力、烧结温度)下碳纸的透气度,优化工艺参数,实现 “高透气 + 高结构强度” 的平衡;
 

碳纸生产质控:在量产线上对每批次碳纸进行抽样测试,确保透气度波动范围控制在 ±5% 以内(行业常规要求),避免因碳纸性能不稳定导致电池批次差异;

燃料电池匹配设计:根据电池功率需求(如乘用车燃料电池需高电流密度),选择对应透气度的碳纸 —— 例如高功率电池需透气度更高(>10 cm³/(cmskPa))的碳纸,以降低传质损耗;
 

电池故障分析:当燃料电池出现功率衰减时,可通过复测碳纸透气度(对比新样品),判断是否因碳纸 “孔道堵塞”(如生成的水无法排出、杂质沉积)导致透气性能下降,定位故障原因。
 

透气度仪通过精准量化碳纸的透气性能,为燃料电池 “传质效率优化” 提供了关键数据支撑,是连接碳纸材料性能与燃料电池整体效率的核心测试设备。

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