標(biāo)準(zhǔn)解讀

GB/T 20042.5-2009是一項中國國家標(biāo)準(zhǔn)，專注于質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）的技術(shù)規(guī)范，特別是針對膜電極的測試方法。該標(biāo)準(zhǔn)詳細規(guī)定了評估質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極性能的一系列實驗程序和要求，旨在為行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品的質(zhì)量控制、研發(fā)以及性能比較提供統(tǒng)一的測試基準(zhǔn)。以下是標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的概述：

標(biāo)準(zhǔn)范圍

本標(biāo)準(zhǔn)適用于質(zhì)子交換膜燃料電池中膜電極組件（MEA）的性能測試，包括電化學(xué)活性面積的測定、極化曲線的獲取、功率密度的計算以及其它電性能參數(shù)的評估。它不僅適用于實驗室研究，也對燃料電池產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用有重要指導(dǎo)意義。

定義與術(shù)語

標(biāo)準(zhǔn)首先明確了相關(guān)專業(yè)術(shù)語和定義，確保測試過程中的表述準(zhǔn)確無誤。這包括膜電極組件（MEA）、催化劑層、質(zhì)子交換膜等關(guān)鍵組件的定義。

測試環(huán)境與設(shè)備

詳細說明了進行膜電極測試所需的實驗環(huán)境條件，如溫度、濕度控制，以及測試設(shè)備的類型、精度要求，確保測試結(jié)果的可重復(fù)性和準(zhǔn)確性。

測試方法

  1. 電化學(xué)活性面積測定：通過特定的電化學(xué)方法確定MEA的有效反應(yīng)區(qū)域，這是評估膜電極性能的基礎(chǔ)。

  2. 極化曲線測試：描述了在不同電流密度下測量電壓降的方法，用以反映膜電極的電化學(xué)特性，包括啟動電壓、最大功率點等關(guān)鍵參數(shù)。

  3. 穩(wěn)定性測試：評估膜電極在持續(xù)工作狀態(tài)下的性能穩(wěn)定性，通常涉及長時間的恒流或恒壓運行測試。

  4. 氣體利用率和水管理測試：考察膜電極在不同操作條件下對氫氣和氧氣的利用效率，以及內(nèi)部水管理能力，這對燃料電池的實際應(yīng)用至關(guān)重要。

數(shù)據(jù)處理與分析

提供了數(shù)據(jù)記錄、處理和分析的具體要求，包括如何根據(jù)測試數(shù)據(jù)計算功率密度、交換電流密度等關(guān)鍵性能指標(biāo)，并對測試結(jié)果的統(tǒng)計分析給出了指導(dǎo)。

報告格式

規(guī)定了測試報告應(yīng)包含的信息內(nèi)容，如測試條件、樣品描述、測試結(jié)果及數(shù)據(jù)分析等，確保測試信息的完整性和透明度。


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  • 現(xiàn)行
  • 正在執(zhí)行有效
  • 2009-04-21 頒布
  • 2009-11-01 實施
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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_第1頁
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文檔簡介

犐犆犛２７．０７０

犓８２

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

犌犅／犜２００４２．５—２００９

質(zhì)子交換膜燃料電池

第５部分：膜電極測試方法

犘狉狅狋狅狀犲狓犮犺犪狀犵犲犿犲犿犫狉犪狀犲犳狌犲犾犮犲犾犾—

犘犪狉狋５：犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉犿犲犿犫狉犪狀犲犲犾犲犮狋狉狅犱犲犪狊狊犲犿犫犾狔

２００９０４２１發(fā)布２００９１１０１實施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局

發(fā)布

中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

書

犌犅／犜２００４２．５—２００９

目次

前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅲ

１范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２規(guī)范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

３術(shù)語和定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

４厚度均勻性測試!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

５Ｐｔ擔(dān)載量測試!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

６單電池極化曲線測試!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

７透氫電流密度測試!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８

８活化極化過電位與歐姆極化過電位測試!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

９電化學(xué)活性面積測試!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

附錄Ａ（資料性附錄）測試準(zhǔn)備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２

附錄Ｂ（資料性附錄）試驗報告!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

附錄Ｃ（資料性附錄）燃料電池內(nèi)阻與反應(yīng)電阻測試!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１５

Ⅰ

書

犌犅／犜２００４２．５—２００９

前言

ＧＢ／Ｔ２００４２《質(zhì)子交換膜燃料電池》分為六個部分：

———第１部分：術(shù)語；

———第２部分：電池堆通用技術(shù)條件；

———第３部分：質(zhì)子交換膜測試方法；

———第４部分：電催化劑測試方法；

———第５部分：膜電極測試方法；

———第６部分：雙極板測試方法。

本部分為ＧＢ／Ｔ２００４２的第５部分。

本部分的附錄Ａ、附錄Ｂ和附錄Ｃ均為資料性附錄。

本部分由中國電器工業(yè)協(xié)會提出。

本部分由全國燃料電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（ＳＡＣ／ＴＣ３４２）歸口。

本部分負責(zé)起草單位：中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所。

本部分參加起草單位：機械工業(yè)北京電工技術(shù)經(jīng)濟研究所。

本部分主要起草人：邱艷玲、鐘和香、張華民、張黛、王美日、衣寶廉、候明。

本部分為首次發(fā)布。

Ⅲ

犌犅／犜２００４２．５—２００９

質(zhì)子交換膜燃料電池

第５部分：膜電極測試方法

１范圍

ＧＢ／Ｔ２００４２的本部分規(guī)定了質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極（ＭＥＡ）測試方法的術(shù)語和定義、厚度均

勻性測試、Ｐｔ擔(dān)載量測試、單電池極化曲線測試、透氫電流密度測試、活化極化過電位與歐姆極化過電

位測試、電化學(xué)活性面積測試。

本部分適用于各種類型的質(zhì)子交換膜燃料電池。

２規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過ＧＢ／Ｔ２００４２的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文

件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵根據(jù)本部分達成

協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本

部分。

ＧＢ／Ｔ６６７２—２００１塑料薄膜和薄片厚度測定機械測量法（ＩＳＯ４５９３：１９９３，ＩＤＴ）

ＧＢ／Ｔ１９５９６電動汽車術(shù)語（ＧＢ／Ｔ１９５９６—２００４，ＩＳＯ８７１３：２００２，ＮＥＱ）

ＧＢ／Ｔ２００４２．１質(zhì)子交換膜燃料電池術(shù)語

３術(shù)語和定義

ＧＢ／Ｔ１９５９６和ＧＢ／Ｔ２００４２．１確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本部分。

３．１

犘狋擔(dān)載量狆犾犪狋犻狀狌犿犾狅犪犱犻狀犵

單位面積膜電極上貴金屬Ｐｔ的用量，單位為ｍｇ／ｃｍ２。

３．２

反應(yīng)氣體化學(xué)計量比狉犲犪犮狋犪狀狋狊狋狅犻犮犺犻狅犿犲狋狉狔

反應(yīng)氣體實際供給量與依據(jù)法拉第定律計算的單電池實際輸出電流所需反應(yīng)氣體量之比。

注：反應(yīng)氣體利用率與化學(xué)計量比呈倒數(shù)關(guān)系。

３．３

透氫電流密度犺狔犱狉狅犵犲狀犮狉狅狊狊狅狏犲狉犮狌狉狉

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