高溫燃料電池測試夾具是專門用于評估燃料電池在高溫環(huán)境下性能的關(guān)鍵設(shè)備,其設(shè)計需滿足精確控溫、可靠固定與密封、精準(zhǔn)測量等核心需求。
高溫燃料電池測試夾具的核心功能與設(shè)計要點:
精確溫度控制
加熱系統(tǒng):采用電阻絲加熱爐、紅外加熱燈等元件,通過電能轉(zhuǎn)化為熱能實現(xiàn)高溫環(huán)境模擬。例如,電阻絲加熱爐適用于小型夾具,加熱速度快且溫度均勻;紅外加熱燈則適合大型或復(fù)雜結(jié)構(gòu),提供更均勻的加熱效果。
溫度反饋與調(diào)節(jié):內(nèi)置溫度傳感器(如熱電偶)實時監(jiān)測溫度,并將信號反饋至控制系統(tǒng),動態(tài)調(diào)整加熱功率以維持溫度穩(wěn)定,確保測試條件可重復(fù)。
可靠固定與密封
機械固定:通過定制夾具結(jié)構(gòu)(如機械夾緊、螺紋連接)將電池固定,防止測試過程中移位或振動影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
耐高溫密封:采用陶瓷密封墊、硅膠密封圈等材料,防止高溫氣體泄漏或外界雜質(zhì)進(jìn)入。例如,SSC-SOFCSOEC12系列夾具將電池固定于剛玉管或石英管中,陽極面用高溫陶瓷膠密封,陰極室通過石英管重力實現(xiàn)“自由狀態(tài)”密封,降低電池?fù)p壞風(fēng)險。
精準(zhǔn)測量與數(shù)據(jù)采集
電化學(xué)性能測量:連接電化學(xué)工作站或電池充放電測試儀,測量電壓、電流、容量、內(nèi)阻等參數(shù),分析電池在高溫下的充放電特性、循環(huán)壽命及安全性。
溫度與壓力監(jiān)測:每片電池配備溫度和電壓傳感器,實時記錄數(shù)據(jù);部分夾具可監(jiān)測氣體壓力變化,輔助研究熱失控機理。