《氫燃料電池用密封膠》編制說明

1一、任務(wù)來源氫燃料電池的核心技術(shù)是利用氫氣和氧氣在催化劑的作用下，產(chǎn)生電能的化學反應(yīng)。氫氣從氫氣貯存罐中流入正極(陽極)，氧氣從氧氣貯存罐中流入負極(陰極)，在電解質(zhì)膜中發(fā)生電化學反應(yīng)，將氫氣和氧氣轉(zhuǎn)化為水，同時釋放出電子，經(jīng)過外部電路后產(chǎn)生電流，直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。在燃料電池轉(zhuǎn)換過程中，高可靠性、高安全性是運行的基本條件，安全始終貫穿于電池的全生命周期，密封膠是電池結(jié)構(gòu)中的重要關(guān)鍵材料，主要用于雙極板和膜電極之間，以及極板和極板之間，起到密封和固定作用，它直接關(guān)乎電池的長期穩(wěn)定性和使用壽命，構(gòu)建良好的系統(tǒng)密封性，保證氫燃料電池的安全運行。氫燃料電池用密封膠的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和企業(yè)發(fā)展得益于氫燃料電池及氫燃料電池新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展和引領(lǐng)作用，帶動和促進密封膠產(chǎn)業(yè)不斷技術(shù)進步和產(chǎn)品作為氫燃料電池汽車的“心臟，電堆的長期穩(wěn)定性和使用壽命至關(guān)重要，要想整個電堆系統(tǒng)在密閉環(huán)中實現(xiàn)長久有效的運行，就需要構(gòu)建良好的密封性，這離不開高質(zhì)量密封膠的應(yīng)用。如果氫燃料電池密封不良，就會導致氫氣泄露，降低氫的使用率，影響燃料電池的效率，嚴重時會導致電池無法工作，從而影響電池壽命?！稓淙剂想姵?用密封膠》標準的建立，充分解決了無標準可依、無方法可循的問題，經(jīng)標準起草組及專家組多次調(diào)研論證，根據(jù)《團體標準管理規(guī)定》《中國中小企業(yè)協(xié)會團體標準管理辦法（試行）》有關(guān)規(guī)定，特立項本標準。標準項目計劃編號為T/CASMESXXX—2024。二、起草單位本標準由中國中小企業(yè)協(xié)會提出并歸口。本標準由惠州市杜科新材料有限公司、瓦克化學(中國)有限公司、東莞市泓晟橡膠制品有限公司、鐵嶺橡膠工業(yè)研究設(shè)計院有限公司、安泰環(huán)境工程技術(shù)有限公司、惠州學院、中國科學院長春應(yīng)用化學研究所、旅順金利橡膠廠、安徽明天氫能科技股份有限公司、深圳市氫藍時代動力科技有限公司、廣東卡沃羅氫科技有限公司、陜西科技大學、湖北中醫(yī)藥大學、西北大學、華興中科標準技術(shù)（北京）有限公司參與起草。三、標準的編制原則標準起草小組在編制標準過程中，以國家、行業(yè)現(xiàn)有的標準為制訂基礎(chǔ)，結(jié)合我國目前氫燃料電池行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定及相關(guān)要求編制。四、標準編制過程32023年11月21日，中國中小企業(yè)協(xié)會正式批準《氫燃料電池用密封膠》立項。五、標準主要內(nèi)容5技術(shù)要求物理性能5.1.1外觀氫能源燃料電池用膠的外觀在自然室內(nèi)光線目測產(chǎn)品相容性好、無雜質(zhì)、無析出、無分層。5.1.2粘度燃料電池雙極板氣路密封膠和燃料電池雙極板水路密封膠應(yīng)滿足使用要求；燃料電池雙極板浸漬膠的黏度值為1-10mPa.S；燃料電池加濕器灌封膠混合后的黏度值為5000mPa.S以下。燃料電池雙極板氣路密封膠Cl<100.00ppm，不含有Br，測試結(jié)果符合鹵素指標；燃料電池雙極板浸漬膠Cl<200.00ppm，不含有Br，測試結(jié)果符合鹵素指標；燃料電池加濕器灌封膠不含有Br、Cl，測試結(jié)果符合鹵素指標；燃料電池膜電極粘接膠測試結(jié)果符合鹵素指標。5.1.4邵氏硬度4燃料電池雙極板氣路密封膠B型樣塊硬度35±5A；燃料電池雙極板浸漬膠圓柱體樣塊硬度（85±5）D；燃料電池加濕器灌封膠的硬度為85-90D。5.1.5永久壓縮變形率燃料電池雙極板氣路密封膠B型樣塊永久壓縮變形率＜15%。5.1.6壓縮應(yīng)力應(yīng)變壓縮40%時，燃料電池雙極板氣路密封膠應(yīng)力應(yīng)變值＜1.5MPa。5.1.7拉伸強度、斷裂伸長率燃料電池雙極板氣路密封膠拉伸強度≥4.5MPa，斷裂伸長率≥5.1.8剪切強度燃料電池雙極板氣路密封膠鋼片粘鋼片的剪切強度應(yīng)≥2MPa；燃料電池雙極板水路密封膠鋼片粘鋼片剪切強度應(yīng)＞10.5MPa；燃料電池加濕器灌封膠鋼片粘鋼片的剪切強度應(yīng)≥5MPa。5.1.9體積電阻率燃料電池氣路密封膠、燃料電池水路密封膠、燃料電池膜電極粘5.1.10介電常數(shù)5燃料電池氣路密封膠、燃料電池膜電極粘接膠介電常數(shù)在2.8-3.2之間；燃料電池水路密封膠介電常數(shù)＞3.6。5.1.11擊穿強度氫燃料電池用膠擊穿強度值≥15KV/mm。5.1.12玻璃化轉(zhuǎn)變溫度燃料電池雙極板浸漬膠Tg點≥120℃;燃料電池水路粘接膠的TG點≥135℃;燃料電池加濕器灌封膠的Tg點≥95℃。5.1.13吸水率燃料電池雙極板浸漬膠24h吸水率≤0.005%。5.1.14固化收縮率燃料電池加濕器灌封膠固化收縮率應(yīng)＜3%；燃料電池水路密封膠燃料電池加濕器灌封膠析出物電導率應(yīng)≤10μs/cm。5.1.16剝離強度燃料電池膜電極粘接膠剝離強度≥0.5N/mm。5.1.17RoHS氫能源燃料電池用膠Pb、Hg、Cr、Cd測試值符合ROHS指標。成品耐久性能65.2.1耐溫變形A型樣塊用壓縮變形器25%壓制時，變形率≤15%，B型樣塊用壓縮變形器25%壓制時，變形率≤15%。六、標準水平分析6.1采用國際標準和國外先進標準的程度經(jīng)查，暫無相同類型的國際標準與國外標準，故沒有相應(yīng)的國際標準、國外標準可采用。6.2與國際標準及國外標準水平對比本標準達到國內(nèi)先進水平。6.3與現(xiàn)有標準及制定中的標準協(xié)調(diào)配套情況本標準的制定與現(xiàn)有的標準及制定中的標準協(xié)調(diào)配套，無重復(fù)交叉6.4設(shè)計國內(nèi)外專利及處置情況經(jīng)查，本標準沒有涉及國內(nèi)外專利。七、與有關(guān)的現(xiàn)行法律法規(guī)和強制性國家標準及相關(guān)標準協(xié)調(diào)配套情本標準的制定過程、技術(shù)要求的選定、試驗方法的確定、檢驗項目設(shè)置等符合現(xiàn)行法律法