在燃料电池和电解槽行业,双极板上覆盖着各种涂层,例如用于将氢转化为电流或用于制氢的涂层。这些涂层可实现电极传导(如银或镍)、电催化剂功能(如铂或碳)、耐腐蚀(如铬或钛)、密封、防水或降低接触电阻等关键功能。控制燃料电池双极板上涂层的厚度对于实现均匀性、优化电化学性能、管理气体或水的分布、最大限度地减少接触电阻以及确保生产一致性至关重要。它直接影响到燃料电池系统的功能、效率和可靠性。

 

因此,快速、精确和无损地测量沉积在燃料电池和电解槽双极板上的涂层至关重要。对于现有的传感器技术而言,这仍然是一项具有挑战性的任务。Precitec Enovasense 激光光热传感器为此提供了突破性技术。

Precitec Enovasense 测量原理

Enovasense 公司开发了一种创新的激光技术来测量各种涂层的厚度(如金属、陶瓷、油漆、聚合物、胶水等)。该激光设备能够对任何涂层进行快速、非接触、非破坏性的测量–而不会损坏被测材料。此外,Enovasense 传感器的探头是现有最紧凑和最容易使用的。这些优势使得在生产线上可实现 100% 的实时在线测量。

检测双极板涂层厚度

Precitec Enovasense 传感器技术能够以出色的精度测量燃料电池涂层。在典型的 10 μm 厚涂层上,可获得低至 0.1 μm 的有效值重复性水平。

 

使用 0.3 mm 的小激光光斑即可测量沉积在燃料电池流场中的碳基层,这只是众多示例中的一个。对电解燃料电池上 10-200 μm 厚的防腐层和导电镍金属化层的测量也得到了验证。此外,该技术还能测量涂在双极板边缘的密封带。 

 

传感器头尺寸超小,重量轻(仅 150 g),距离(±10 mm)和角度( ± 50°)公差大,不受部件几何形状、振动和温度的影响,因此可以轻松集成到生产流程中。测量数据会自动存储和存档,并实时传输到生产线控制器。传感器还可嵌入全自动三轴 HKL 2 控制站,进行在线测量。该控制站中的预编程循环和定位算法可对流场等极小区域进行检测。此外,还可通过一个用于开发或工艺设置的简单界面,自动实现工件的完整映射。