ICS 27.070 K 82 GD 中华人民共和国国家标准 GB/T 20042.6—2011 质子交换膜燃料电池 第6部分：双极板特性测试方法 Proton exchange membrane fuel cellPart 6:Test method of bipolar plate properties 2011-12-30发布 2012-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 20042.6—2011 目 次 前言 II 范围 规范性引用文件 2 术语和定义 3 双极板材料气体致密性测试 双极板材料抗弯强度测试 双极板材料密度测试 6 双极板材料电阻测试 双极板材料腐蚀电流密度测试 双极板部件气体致密性测试 9 10 双极板部件阻力降测讠 11 双极板部件面积利用率测试 12 双极板部件厚度均匀性测试 10 13 双极板部 面度测试 14 双极板部件重量测试 15 双极板部件电阻测试 12 16 试验准备及试验报告 13 附录A（资料性附录） 测试准备 附录B（资料性附录）试验报告 15 GB/T 20042.6—2011 前言 GB/T20042《质子交换膜燃料电池》分为如下几个部分： GB/T20042.1—2005 术语； GB/T 20042.2—2008 电池堆通用技术条件； GB/T20042.3—2009 质子交换膜测试方法； GB/T20042.4—2009 电催化剂测试方法； -GB/T20042.5—2009 膜电极测试方法； -GB/T20042.6—2011 双极板特性测试方法。 本部分为GB/T20042的第6部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分由中国电器工业协会提出 本部分起草单位：中国科学院大连化学物理研究所、机械工业北京电工技术经济研究所。 本部分主要起草人：钟和香、张华民、王美日、衣宝廉、李晶晶、邱艳玲、侯明、卢琛钰。 GB/T20042.6—2011 质子交换膜燃料电池 第6部分：双极板特性测试方法 1 范围 GB/T20046的本部分规定了质子交换膜燃料电池双极板特性测试方法的术语和定义、双极板材 料的气体致密性测试、抗弯强度测试、密度测试、电阻测试和腐蚀电流密度测试等；双极板部件的气体致 密性测试、阻力降测试、面积利用率测试、厚度均匀性测试、平面度测试、重量测试和电阻测试等。 本部分适用于各种类型的质子交换膜燃料电池用双极板材料和部件。本标准主要分为双极板材料 特性测试和双极板部件特性测试两部分。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T7962.201987无色光学玻璃测试方法密度测试方法 GB/T13465.2—2002不透性石墨材料抗弯强度试验方法 GB/T19922—2005硅片局部平整度非接触式标准测试方法 GB/T20042.1质子交换膜燃料电池术语 JJG508—2004四探针电阻率测试仪 3术语和定义 GB/T20042.1界定的以及下列术语和定义适用于本部分。 3. 1 corrosion current density 腐蚀电流密度 单位面积的双极板材料在燃料电池运行环境中，在腐蚀电位下由于化学或电化学作用引起的破坏 产生的电流值，单位为μA/cm²。 注：腐蚀电流密度值大小反映了双极板腐蚀速率的快慢，是表征双极板材料及部件在燃料电池运行环境下耐腐蚀 性能的物理量。 3.2 接触电阻 1interfacial contact resistance 两种材料之间的接触部分产生的电阻，单位是m2·cm²。 注：双极板的接触电阻主要指双极板与炭纸之间的接触电阻。 3.3 体电阻率 bulkresistance 双极板材料本体的电阻率值，单位是m2·cm。 3. 4 透气率 gaspermeability 1 GB/T 20042.6—2011 3.5 抗弯强度 flexural strength 在规定条件下，双极板在弯曲过程中所能承受的最大弯曲应力，单位为MPa。 3.6 平面度 flatness 双极板的脊背部分具有的宏观凹凸高度相对理想平面的偏差。 注：双极板的平面度直接影响双极板与炭纸之间的接触电阻，从而影响电池性能。 3.7 阻力降 resistancedrop 气体流经双极板的进出口压力差。 3. 8 面积利用率 area utilization 双极板的有效面积比，即双极板的有效面积（流场部分的面积）与双极板总面积的比值。 4双极板材料气体致密性测试 4.1测试仪器及设备 测试仪器及设备包括： 气相色谱仪。 一渗透池。 4.2样品制备 4.2.1样品形状为正方形（5cmX5cm），面积为25cm；样品形状和尺寸也可由测试双方协商决定。 4.2.3对于不同批次的双极板材料，应分别抽样；单一材料随机抽样，不同材料分别抽样。 4.3测试方法 4.3.1将样品夹在两块均具有气体进口和出口的不锈钢夹具之间，使两侧形成气室，作为试验渗透池。 4.3.2将渗透池按照图1所示的试验装置示意图安装在试验装置上。 4.3.3室温下分别在气室的两侧通入氧气或氢气和惰性气体，使气室两侧保持一定的压力差。压力通 过两侧精密压力表来控制。 注：压力差可在0MPa~0.2MPa之间。 4.3.4在室温和一定压力差下稳定至少2h，将惰性气体的出口通入气相色谱仪测量被测气体的浓度， 并记录色谱图。 4.4 数据处理 4.4.1用式（1）计算双极板材料单位时间、单位面积的气体透过率： C=q/S (1) 式中： cm.s); 单位时间的气体渗透量，单位为立方厘米每秒（cm/s）； S 渗透池的有效测试面积，单位为平方厘米（cm²）。