GB/T 20042.5-2024 质子交换膜燃料电池 第5部分：膜电极测试方法

ICS27070

CCSK.82

中华人民共和国国家标准

GB/T200425—2024

.

代替GB/T200425—2009

.

质子交换膜燃料电池

第5部分膜电极测试方法

:

Protonexchangemembranefuelcell—

Part5Testmethodformembraneelectrodeassembl

:y

2024-12-31发布2025-07-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T200425—2024

.

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅴ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

通则

4………………………2

厚度测试

5…………………2

铂族金属担载量测试

6……………………4

极化曲线测试

7……………5

透氢电流密度测试与绝缘电阻测试

8……………………8

电化学活性面积测试

9……………………10

阴极氧还原反应活性测试

10(ORR)……………………12

欧姆极化测试

11…………………………13

膜电极分项老化测试

12…………………15

阳极氢氧化反应极化测试

13(HOR)……………………20

膜电极阳极抗反极测试

14………………21

气体杂质耐受试验

15……………………23

膜电极耐久性测试

16……………………24

附录资料性质子交换膜燃料电池测试装置

A()………26

附录资料性单电池部件组装位置关系

B()……………27

附录资料性流场板

C()…………………28

附录资料性膜电极单电池极化曲线参考操作条件

D()………………30

附录资料性膜电极耐久评价动态工况

E()……………31

参考文献

……………………44

Ⅰ

GB/T200425—2024

.

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是质子交换膜燃料电池的第部分已经发布了以下部分

GB/T20042《》5。GB/T20042:

第部分术语

———1:;

第部分电池堆通用技术条件

———2:;

第部分质子交换膜测试方法

———3:;

第部分电催化剂测试方法

———4:;

第部分膜电极测试方法

———5:;

第部分双极板特性测试方法

———6:;

第部分炭纸特性测试方法

———7:。

本文件代替质子交换膜燃料电池第部分膜电极测试方法与

GB/T20042.5—2009《5:》,

相比除结构调整和编辑性改动外主要技术变化如下

GB/T20042.5—2009,,:

更改了术语担载量为铂族金属担载量电化学活性比表面积为电化学活性面

———“Pt”“”,“”“

积并更改了定义见和年版的和

”,(3.13.2,20093.13.2);

增加了密封件额定电流密度衰减比率反极及抗反极的术语和定义见

———“”“”“”“”“”(3.3~3.7);

删除了反应气体化学计量比透氢电流密度燃料电池内阻活化极化过电位欧姆极化

———“”“”“”“”“

过电位及反应电阻的术语和定义见年版的

”“”(20093.2、3.3、3.5、3.6、3.7、3.8);

增加了通则见第章

———“”(4);

更改了厚度均匀性测试为厚度测试见第章年版的第章

———“”“”(5,20094);

更改了担载量测试为铂族金属担载量测试见第章年版的第章

———“Pt”“”(6,20095);

更改了单电池极化曲线测试为极化曲线测试见第章及附录附录年版的

———“”“”(7A~D,2009

第章

6);

更改了透氢电流密度测试为透氢电流密度测试与绝缘电阻测试见第章年版的

———“”“”(8,2009

第章

7);

更改了电化学活性面积测试见第章年版的第章

———“”(9,20099);

更改了活化极化过电位与欧姆极化测试为欧姆极化测试见第章年版的第章

———“”“”(11,20098);

增加了阴极氧还原反应活性测试膜电极分项老化测试膜电极机械与化学稳定性

———“(ORR)”“”“

耦合测试膜电极阳极抗反极测试气体杂质耐受试验和膜电极耐久性测试见第章

”“”“”“”(10、

第章第章第章第章第章和附录

12、13、14、15、16E)。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国电器工业协会提出

。

本文件由全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会归口

(SAC/TC342)。

本文件起草单位上海捷氢科技股份有限公司中国科学院大连化学物理研究所武汉理工大学

:、、、

同济大学华北电力大学南京大学机械工业北京电工技术经济研究所中国质量认证中心有限公司

、、、、、

中汽研新能源汽车检验中心天津有限公司新源动力股份有限公司上海神力科技有限公司武汉理

()、、、

工氢电科技有限公司无锡威孚高科技集团股份有限公司鸿基创能科技广州有限公司上海唐锋能

、、()、

源科技有限公司上海亿氢科技有限公司中国汽车工程研究院股份有限公司特嗨氢能检测保定有

、、、()

限公司新研氢能源科技有限公司上海韵量新能源科技有限公司国鸿氢能科技嘉兴股份有限公司

、、、()、

Ⅲ

GB/T200425—2024

.

上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司山东国创燃料电池技术创新中心有限公司襄阳达安汽车

、、

检测中心有限公司佛山仙湖实验室北京科技大学浙江天能氢能源科技有限公司江苏科润膜材料有

、、、、

限公司浙江海盐力源环保科技股份有限公司山东同有新材料科技有限公司

、、。

本文件主要起草人刘佳戴海峰俞红梅潘牧陈沛刘建国张亮邢丹敏姚颖方郝冬宋微

:、、、、、、、、、、、

王刚王睿迪李笑晖田明星张义煌杨彦博唐军柯朱凤鹃王海波毛占鑫段志洁齐志刚孟凡

、、、、、、、、、、、、、

邸志岗侯中军赵钢唐富民潘凤文唐浩林王丹陈东方刁力鹏曹寅亮杨大伟侯俊波汪勇

、、、、、、、、、、、、。

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为

:

年首次发布为

———2009GB/T20042.5—2009;

本次为第一次修订

———。

Ⅳ

GB/T200425—2024

.

引言

鉴于质子交换膜燃料电池技术发展为服务质子交换膜燃料电池发电系统上下游制造商及其用

,

户提供了统一的术语及定义并针对质子交换膜燃料电池堆及其关键零部件提供了统一

,GB/T20042,

的试验方法

。

质子交换膜燃料电池拟由以下七个部分构成

GB/T20042《》。

第部分术语目的是界定质子交换膜燃料电池技术及其应用领域内使用的术语和定义

———1:。。

第部分电池堆通用技术条件目的是给出质子交换膜燃料电池堆的通用技术要求试验方

———2:。、

法检验规则等内容

、。

第部分质子交换膜测试方法目的是给出质子交换膜燃料电池中质子交换膜厚度均匀性

———3:。、

质子传导率等测试方法

。

第部分电催化剂测试方法目的是给出质子交换膜燃料电池电催化剂铂含量电化学活性

———4:。、

面积等测试方法

。

第部分膜电极测试方法目的是给出质子交换膜燃料电池膜电极厚度均匀性铂族金属担

———5:。、

载量等测试方法

。

第部分双极板特性测试方法目的是给出质子交换膜燃料电池双极板气体致密性抗弯强

———6:。、

度密度等测试方法

、。

第部分炭纸特性测试方法目的是给出质子交换膜燃料电池炭纸厚度均匀性电阻机械

———7:。、、

强度等测试方法

。

Ⅴ

GB/T200425—2024

.

质子交换膜燃料电池

第5部分膜电极测试方法

:

1范围

本文件描述了质子交换膜燃料电池膜电极的厚度均匀性测试铂族金属担载量测试极化曲线测

、、

试透氢电流密度测试与绝缘电阻测试电化学活性面积测试氧还原反应活性测试欧姆极化测试膜

、、、、、

电极分项老化测试阳极氢氧化反应极化测试膜电极阳极抗反极测试杂质耐受性测试膜电极耐久性

、、、、

测试的方法

。

本文件适用于质子交换膜燃料电池膜电极的检测其他聚合物电解质燃料电池参照执行

,。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件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

。

环境空气质量标准

GB3095—2012

分析实验室用水规格和试验方法

GB/T6682—2008

纯氮高纯氮和超纯氮

GB/T8979、

纯氧高纯氧和超纯氧

GB/T14599、

质子交换膜燃料电池第部分术语

GB/T20042.1—20171:

燃料电池术语

GB/T28816—2020

聚合物电解质燃料电池单电池测试方法

GB/T28817—2022

反应气中杂质对质子交换膜燃料电池性能影响的测试方法第部分空

GB/T31886.1—20151:

气中杂质

反应气中杂质对质子交换膜燃料电池性能影响的测试方法第部分氢

GB/T31886.2—20152:

气中杂质

质子交换膜燃料电池供氢系统技术要求

GB/T34872—2017

质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气

GB/T37244—2018

3术语和定义

界定的以及下列术语和定义适用于本文件

GB/T20042.1—2017、GB/T28816—2020。

31

.

铂族金属担载量Ptgroupmetalloading

燃料电池电极单位活性面积铂族金属的质量

()。

注1为单独阳极或单独阴极铂族金属担载量或者阳极和阴极铂族金属担载量的总和

:,;

注2族金属包括铂钯锇铱钌和铑等元素

:Pt:(Pt)、(Pd)、(Os)、(Ir)、(Ru)(Rh)。

1