質(zhì)子交換膜燃料電池( PEMFC)采用可傳導(dǎo)離子的聚合膜作為電解質(zhì)，所以也叫聚合物電解質(zhì)燃料電池( PEFC)、同體聚合物燃料電池(SPFC)或固體聚合物電解質(zhì)燃料電池( SPEFC)。

      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(duì)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(guó)內(nèi)針對(duì)“質(zhì)子交換膜燃料電池"產(chǎn)品關(guān)鍵組件的質(zhì)量檢測(cè)出臺(tái)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)試項(xiàng)目與檢測(cè)儀器解決方案。

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      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(yáng)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(píng)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(huì)使得電池兩極電勢(shì)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(cè)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(cè)試儀，儀器采用壓差法測(cè)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(cè)試方法 標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)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(cè)試要求，可專業(yè)用于檢測(cè)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(duì)材料進(jìn)行易燃易爆氣體如氫氣的透過率測(cè)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(cè)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(duì)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(cè)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(zhǎng)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(cè)試樣條以一定速度連續(xù)剝離時(shí)所需要的載荷。

      針對(duì)質(zhì)子交換膜力學(xué)強(qiáng)度測(cè)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(cè)，同時(shí)，配置專業(yè)穿刺力測(cè)試夾具，可進(jìn)行膜材抗穿刺性能測(cè)試，一機(jī)多用，性價(jià)比高。

      三、質(zhì)子交換膜厚度測(cè)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(yáng)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(duì)質(zhì)子交換膜厚度檢測(cè)尤為重要。

質(zhì)子交換膜厚度檢測(cè)儀

      質(zhì)子交換膜厚度均勻性測(cè)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(cè)厚儀PTT-03A進(jìn)行測(cè)量。

      普創(chuàng)工業(yè)科技專注于通過質(zhì)子交換膜檢測(cè)技術(shù)提升和質(zhì)子交換膜檢測(cè)儀器研發(fā)幫助客戶應(yīng)對(duì)包裝難題，助力相關(guān)產(chǎn)業(yè)的品質(zhì)安全，期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作！