氫能燃料電池質(zhì)子交換膜是燃料電池的核心組件之一，具有傳導質(zhì)子、隔離電子和分隔氧化劑與還原劑的功能。它通常由全氟磺酸型質(zhì)子交換膜或其他類型的聚合物電解質(zhì)材料制成，具有優(yōu)異的質(zhì)子傳導性能、化學穩(wěn)定性和機械強度。

　　質(zhì)子交換膜作為PEMFC（質(zhì)子交換膜燃料電池）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)生化學反應。該作用可以用氣體透過率來評價，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(Open Circuit Voltage，OCV)也就越低。

      燃料電池質(zhì)子交換膜透氣性測試用什么檢測儀器？

      氫能燃料電池質(zhì)子交換膜氣體透過率測定儀GTR-G1（通用名稱為氣體透過率測試儀GTR-G1）是一種專門用于測量燃料電池質(zhì)子交換膜透氣率的設備。這種透氣率測試對于評估燃料電池的性能和耐久性至關重要。該儀器基于壓差法的測試原理，是一款專業(yè)用于薄膜試樣的氣體透過率測試儀，也稱為質(zhì)子交換膜透氣性測試儀、質(zhì)子交換膜透氣度測定儀等，適用于塑料薄膜、復合膜、高阻隔材料、片材、金屬箔片在各種溫度下的氣體透過率、溶解度系數(shù)、擴散系數(shù)、滲透系數(shù)的測定。

質(zhì)子交換膜氣體透過率測試儀

      氣體透過率測試儀主要參數(shù)

      測量范圍（膜）：0.1～50000cm3/m2·24h·0.1MPa（標配）

      分辨率：0.01m3/m2·24h·0.1MPa

      試樣數(shù)量：1

      主傳感器數(shù)量：1

      測試模式：單腔獨立

      真空分辨率：0.1Pa

      真空度：＜20Pa

      溫控范圍：5℃～95℃

      控溫精度：±0.1℃

      氣源壓力：0.1 MPa～0.8 MPa

      試驗氣體：O?、N?、CO?或者其它氣體

      載氣接口：Ф6

      真空管徑：1/4"

      校正方式：標準膜校正、真空傳感器外校

      樣品厚度：≤3mm

      測試面積：Φ97mm

      主機尺寸：740mm (L)×415 mm (W)×430mm (H)

      電源：AC 220V 50Hz

      重量： 50Kg

      質(zhì)子交換膜氣體透過率測定儀GTR-G1符合并滿足GBT 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》標準中對質(zhì)子交換膜的“氣體透過率"和“氣體透過系數(shù)"指標的測試要求，可用于檢測膜材的氣體透過性能，也可用于檢測材料的氫氣透過率。執(zhí)行GB/T 1038-2000、ISO 15105-1、ISO 2556、ASTM D1434、JIS 7126-1、YBB 00082003等標準。

     質(zhì)子交換膜透氣性測試方法

    1、將壓差法氣體滲透儀的高壓室和低壓室分離,把真空油脂均勻涂抹在低壓室試驗臺測試標志線之外的區(qū)域。

    2、將一片按照要求裁切好的中速定性濾紙放置于低壓室試驗臺中央空穴的正上方。

    3、將準備好的樣品分別平整貼附于涂有油脂的低壓室試驗臺上，確保樣品與油脂接觸區(qū)域無氣泡產(chǎn)生。

    4、將高壓室與低壓室緊密閉合,開啟水浴循環(huán),溫度控制裝置設定溫度為23℃。

    5、開啟氣體滲透儀電源開關,打開儀器計算機操作軟件,運行安全氣體(氮氣或其他惰性氣體)置換過程,時間不低于600 s。

    6、安全氣體 置換結(jié)束后,切換閥門,通人高純氫氣,同時開啟真空泵,高壓室和低壓室同時抽空脫氣至10 Pa以下。

    7、關閉隔斷閥,打開試驗氣瓶和氣源開關向高壓室充試驗氣體,高壓室的氣體壓力應在1.0X10* Pa~1.1X105Pa范圍內(nèi)。壓力過高時,應開啟隔斷閥排出。

    8、脫氣結(jié)束后,儀器自動關閉高、低壓室排氣閥,開始透氣試驗。

    9、剔除試驗開始的非線性滲透階段,記錄低壓室的壓力變化值OP和試驗時間t。

   10、繼續(xù)試驗直到在相同的時間間隔內(nèi)的低壓室壓力變化保持恒定,達到穩(wěn)定透過。至少取3個連續(xù)時間間隔的壓差值,求其算數(shù)平均值,以此計算該試樣的氣體透過率及氣體透過系數(shù)。

       氫能燃料電池質(zhì)子交換膜氣體透過率測定儀在燃料電池研發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量控制過程中具有廣泛應用。通過測量質(zhì)子交換膜的透氣率，可以評估燃料電池的性能和耐久性，為燃料電池的進一步優(yōu)化和改進提供重要依據(jù)。

　　總之，氫能燃料電池質(zhì)子交換膜氣體透過率測定儀是一種高精度、高效率的測試設備，為燃料電池的研發(fā)和生產(chǎn)提供了重要的技術支持。