2025-02-28 13:14
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燃料電池質(zhì)子交換膜（Proton Exchange Membrane, PEM）是燃料電池的核心組件之一，其性能直接影響燃料電池的效率、壽命和安全性。為了確保質(zhì)子交換膜的質(zhì)量，生產(chǎn)過程中需要進(jìn)行多項(xiàng)測試。
質(zhì)子交換膜燃料電池具有高效、環(huán)保的特性，在新能源汽車、固定式電站等領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。而質(zhì)子交換膜作為PEMFC的核心部件，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到燃料電池的整體性能和效率。
因此，研發(fā)企業(yè)及單位對質(zhì)子交換膜燃料電池相關(guān)性能指標(biāo)給予了重點(diǎn)關(guān)注。
目前，國內(nèi)針對“質(zhì)子交換膜燃料電池"產(chǎn)品關(guān)鍵組件的質(zhì)量檢測出臺了多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，例GB/T 20042.3-2022 質(zhì)子交換膜燃料電池第3部分：質(zhì)子交換膜測試方法、GB/T 20042.7-2014 質(zhì)子交換膜燃料電池第7部分：炭紙?zhí)匦詼y試方法、GB/T 20042.5-2009質(zhì)子交換膜燃料電池 第5部分：膜電極測試方法》等。
本文,將主要圍繞核心組件“質(zhì)子交換膜"，以GB/T 20042.3-2022標(biāo)準(zhǔn)為例，為行業(yè)客戶提供相應(yīng)的測試項(xiàng)目與檢測儀器解決方案。
相關(guān)關(guān)鍵詞：質(zhì)子交換膜檢測儀器、質(zhì)子交換膜檢測設(shè)備、質(zhì)子交換膜透氣率測定儀、質(zhì)子交換膜氫氣透過率測試儀、質(zhì)子交換膜拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)、質(zhì)子交換膜斷裂拉伸應(yīng)變檢測儀、斷裂拉伸應(yīng)變剝離強(qiáng)度測定儀、質(zhì)子交換膜厚度測量儀
一、質(zhì)子交換膜氣體透過率（質(zhì)子交換膜透氣率 / 質(zhì)子交換膜氫氣透過率）
質(zhì)子交換膜作為PEMFC的核心部件之一，它能夠?qū)㈥帢O和陽極分隔開，阻止燃料（氫氣）和氧化劑（氧氣）直接混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。該作用可以用氣體透過率來評價(jià)，氣體透過率越高，則膜的氣體阻隔性能越差，氫氣和氧氣接觸越多，就會使得電池兩極電勢差越低，電池的開路電壓也就越低。
所以，質(zhì)子交換膜材料的氣體透過率指標(biāo)也就十分重要，是企業(yè)需要重點(diǎn)監(jiān)控的性能之一。
氣體透過率：在恒定溫度和單位壓力差下，穩(wěn)定透過時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透過試樣單位面積的氣體的體積
氣體透過系數(shù)：在恒定溫度和單位壓力差下，在穩(wěn)定透過時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透過試樣單位厚度、單位面積的氣體的體積
質(zhì)子交換膜透氣率測試儀
普創(chuàng)工業(yè)科技研發(fā)生產(chǎn)的GTR-V3壓差法氣體滲透儀，是一款專業(yè)用于薄膜試樣的氣體透過率測試儀，儀器采用壓差法測試原理，符合并滿足GB/T 20042.3-2022 質(zhì)子交換膜燃料電池第3部分：質(zhì)子交換膜測試方法 標(biāo)準(zhǔn)中對質(zhì)子交換膜的“氣體透過率"和“氣體透過系數(shù)"指標(biāo)的測試要求，可專業(yè)用于檢測質(zhì)子交換膜的氣體透過性能，通過個(gè)性化定制，可滿足客戶對材料進(jìn)行易燃易爆氣體如氫氣的透過率測試。
二、質(zhì)子交換膜拉伸強(qiáng)度與斷裂拉伸應(yīng)變、180°剝離強(qiáng)度測試
質(zhì)子交換膜力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)的好壞直接關(guān)系到材料本身耐機(jī)械損傷的能力，從而影響其機(jī)械穩(wěn)定性以及燃料電池堆的使用壽命。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20042.3-2022對拉伸強(qiáng)度、斷裂拉伸應(yīng)變、彈性模量"、180°剝離強(qiáng)度指標(biāo)檢測有明確的要求。
拉伸強(qiáng)度：在給定溫度、濕度和拉伸速度下，在標(biāo)準(zhǔn)膜試樣上施加拉伸力，試樣斷裂前所承受的最大拉伸力與試樣的橫截面面積的比值
斷裂拉伸應(yīng)變：試樣發(fā)生斷裂時(shí)，原始標(biāo)距單位長度的增量
180°剝離強(qiáng)度：在剝離角度為180°的剝離條件下，一定寬度測試樣條以一定速度連續(xù)剝離時(shí)所需要的載荷。
針對質(zhì)子交換膜力學(xué)強(qiáng)度測試，推薦使用普創(chuàng)工業(yè)科技研發(fā)生產(chǎn)的智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)ETT-A。本試驗(yàn)機(jī)可以完成質(zhì)子交換膜拉伸高度、斷裂拉伸、180°剝離強(qiáng)度檢測，同時(shí)，配置專業(yè)穿刺力測試夾具，可進(jìn)行膜材抗穿刺性能測試，一機(jī)多用，性價(jià)比高。
三、質(zhì)子交換膜厚度測試
質(zhì)子交換膜厚度與燃料電池安全性和性能密切相關(guān)，厚度大則表示傳導(dǎo)阻力大性能低，厚度小則容易壓傷刺穿；另一方面質(zhì)子交換膜中的結(jié)合水從陰極側(cè)反向擴(kuò)散到陽極側(cè)是由兩側(cè)之間的含水量梯度驅(qū)動(dòng)的，厚度小則含水量梯度大，反向擴(kuò)散強(qiáng)，從而允許更多的結(jié)合水電遷移，提高活性面積內(nèi)的電流密度。
因此，生產(chǎn)廠家對質(zhì)子交換膜厚度檢測尤為重要。
GB/T 20042.3-2022 燃料電池質(zhì)子交換膜測試項(xiàng)目與檢測儀器介紹
質(zhì)子交換膜厚度檢測儀
質(zhì)子交換膜厚度均勻性測試，推薦使用普創(chuàng)工業(yè)科技研發(fā)生產(chǎn)的質(zhì)子交換膜測厚儀PTT-03A進(jìn)行測量。
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