质子交换膜燃料电池双极板特性测试仪

质子交换膜燃料电池双极板特性测试仪

质子交换膜燃料电池双极板的功能及性能要求，综述了树脂/石墨双极板复合材料的性能研究进展及双极板的主要成型方法——注射成型与模压成型，并对这两种成型方法进行了比较。指出在双极板成型中，模压成型既可兼顾成分和性能又可保证成型工艺的要求，可以考虑将模压成型作为双极板批量生产的主要成型方法。

关键词  质子交换膜燃料电池    双极板   复合材料   成型方法

一、材料特性适配操作

1. 表面预处理  

碳纤维/树脂基复合材料需用2000砂纸沿纤维方向轻抛（压力≤5N），去除树脂胶膜层，避免纤维断裂。  

禁用超声清洗（多孔结构易残留溶剂），改用无水乙醇+无尘布单向擦拭。  

2. 接触压力精细控制  

压力范围：46N（压力＞8N会导致碳纤维层间剥离，＜3N则接触电阻剧增）。  

使用带压力反馈的自动探针台（如Jandel四探针系统），避免手动加压不均。  

二、测试误差规避要点           | 误差源解决方案                                                                 

| 各向异性导电                       | 沿碳纤维排布方向（X/Y轴）分别测试，标注电阻率值方向（差异可达30%）        |

| 表面微孔干扰                        | 测试前涂覆导电银胶点（直径≤1mm）作为电流注入点，避开孔隙区域              |

| 边缘效应                           | 探针间距≥3倍样品厚度，且测试点距边缘＞15mm（碳素板边缘切割毛刺影响显著）      |

| 温漂影响                           | 测试台加装半导体制冷模块，维持样品温度25±0.5℃（电阻温度系数约0.8%/℃） |

三、关键安全防护措施

1. 防粉尘  

打磨产生的碳粉浓度需＜20g/m³（安装防爆型吸尘装置，粉尘云点燃温度450℃）。  

2. 防静电损伤  

操作台铺设导电橡胶垫（表面电阻10⁴10⁶Ω），手腕带接地电阻1MΩ。  

3. 化学防护  

若样品接触过钒电解液（含H₂SO₄），需先经5% NaHCO₃溶液中和，再水洗干燥（残留酸根会腐蚀探针）。