《氫燃料電池用密封膠》編制說(shuō)明

1一、任務(wù)來(lái)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(xué)反應(yīng)。氫氣從氫氣貯存罐中流入正極(陽(yáng)極)，氧氣從氧氣貯存罐中流入負(fù)極(陰極)，在電解質(zhì)膜中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，將氫氣和氧氣轉(zhuǎn)化為水，同時(shí)釋放出電子，經(jīng)過(guò)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(guò)程中，高可靠性、高安全性是運(yùn)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(zhǎng)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(yùn)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(chē)行業(yè)的快速發(fā)展和引領(lǐng)作用，帶動(dòng)和促進(jìn)密封膠產(chǎn)業(yè)不斷技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品作為氫燃料電池汽車(chē)的“心臟，電堆的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和使用壽命至關(guān)重要，要想整個(gè)電堆系統(tǒng)在密閉環(huán)中實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久有效的運(yùn)行，就需要構(gòu)建良好的密封性，這離不開(kāi)高質(zhì)量密封膠的應(yīng)用。如果氫燃料電池密封不良，就會(huì)導(dǎo)致氫氣泄露，降低氫的使用率，影響燃料電池的效率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致電池?zé)o法工作，從而影響電池壽命?！稓淙剂想姵?用密封膠》標(biāo)準(zhǔn)的建立，充分解決了無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可依、無(wú)方法可循的問(wèn)題，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)起草組及專(zhuān)家組多次調(diào)研論證，根據(jù)《團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)定》《中國(guó)中小企業(yè)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法（試行）》有關(guān)規(guī)定，特立項(xiàng)本標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)劃編號(hào)為T(mén)/CASMESXXX—2024。二、起草單位本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)中小企業(yè)協(xié)會(huì)提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)由惠州市杜科新材料有限公司、瓦克化學(xué)(中國(guó))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(jì)院有限公司、安泰環(huán)境工程技術(shù)有限公司、惠州學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)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(lán)時(shí)代動(dòng)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(xué)、湖北中醫(yī)藥大學(xué)、西北大學(xué)、華興中科標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)（北京）有限公司參與起草。三、標(biāo)準(zhǔn)的編制原則標(biāo)準(zhǔn)起草小組在編制標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程中，以國(guó)家、行業(yè)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)為制訂基礎(chǔ)，結(jié)合我國(guó)目前氫燃料電池行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程32023年11月21日，中國(guó)中小企業(yè)協(xié)會(huì)正式批準(zhǔn)《氫燃料電池用密封膠》立項(xiàng)。五、標(biāo)準(zhǔn)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(cè)產(chǎn)品相容性好、無(wú)雜質(zhì)、無(wú)析出、無(wú)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(cè)試結(jié)果符合鹵素指標(biāo)；燃料電池雙極板浸漬膠Cl<200.00ppm，不含有Br，測(cè)試結(jié)果符合鹵素指標(biāo)；燃料電池加濕器灌封膠不含有Br、Cl，測(cè)試結(jié)果符合鹵素指標(biāo)；燃料電池膜電極粘接膠測(cè)試結(jié)果符合鹵素指標(biāo)。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(shí)，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(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率燃料電池雙極板氣路密封膠拉伸強(qiáng)度≥4.5MPa，斷裂伸長(zhǎng)率≥5.1.8剪切強(qiáng)度燃料電池雙極板氣路密封膠鋼片粘鋼片的剪切強(qiáng)度應(yīng)≥2MPa；燃料電池雙極板水路密封膠鋼片粘鋼片剪切強(qiáng)度應(yīng)＞10.5MPa；燃料電池加濕器灌封膠鋼片粘鋼片的剪切強(qiáng)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(qiáng)度氫燃料電池用膠擊穿強(qiáng)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(diǎn)≥120℃;燃料電池水路粘接膠的TG點(diǎn)≥135℃;燃料電池加濕器灌封膠的Tg點(diǎn)≥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(dǎo)率應(yīng)≤10μs/cm。5.1.16剝離強(qiáng)度燃料電池膜電極粘接膠剝離強(qiáng)度≥0.5N/mm。5.1.17RoHS氫能源燃料電池用膠Pb、Hg、Cr、Cd測(cè)試值符合ROHS指標(biāo)。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(shí)，變形率≤15%，B型樣塊用壓縮變形器25%壓制時(shí)，變形率≤15%。六、標(biāo)準(zhǔn)水平分析6.1采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度經(jīng)查，暫無(wú)相同類(lèi)型的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，故沒(méi)有相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)可采用。6.2與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)水平對(duì)比本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。6.3與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及制定中的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)配套情況本標(biāo)準(zhǔn)的制定與現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)及制定中的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)配套，無(wú)重復(fù)交叉6.4設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利及處置情況經(jīng)查，本標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有涉及國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利。七、與有關(guān)的現(xiàn)行法律法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)配套情本標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程、技術(shù)要求的選定、試驗(yàn)方法的確定、檢驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置等符合現(xiàn)行法律法