1、ICS 27.070 K 82 道昌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 cell-Part 6: Test method of bipolar plate properties 2011-12-30发布2012-05-01实施数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 20042.6-20门目次前言.皿1 范围2 规范性引用文件-3 术语和定义.4 双极板材料气体致密性测试.2 5 双极板材料抗弯强度测试.3 6 双极板材料密度
2、测试.4 7 双极板材料电阻测试.5 8 双极板材料腐蚀电流密度测试9 双极板部件气体致密性测试710 双极板部件阻力降测试.8 1 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 双极板部件平面度测试14 双极板部件重量测试15 双极板部件电阻测试16 试验准备及试验报告.13 附录A(资料性附录)测试准备.14 附录B(资料性附录)试验报告.15 I GB/T 20042.6-2011 目。吕GB/T 20042(质子交换膜燃料电池分为如下几个部分z一-GB/T20042. 1 2005 术语;GB/T 20042. 2一2008电池堆通用技术条件;GB/T 20042
3、. 3-2009 质子交换膜测试方法;GB/T 20042. 4-2009 电催化剂测试方法;一-GB/T20042. 5-2009 膜电极测试方法:一-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。本部分由全国燃料电池标准化技术委员会(SAC/TC342)归口。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、卢琛链。皿GB/T 20042.6-2011 质子交换膜
4、燃料电池第6部分:双极板特性测试方法1 范围GB/T 20046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
5、于本文件。GB/T 7962.20-1987 元色光学玻璃测试方法密度测试方法GB/T 13465.2-2002 不透性石墨材料抗弯强度试验方法GB/T 19922-2005 硅片局部平整度非接触式标准测试方法GB/T 20042. 1 质子交换膜燃料电池术语JJG 508-2004 四探针电阻率测试仪3 术语和定义GB/T 20042. 1界定的以及下列术语和定义适用于本部分。3. 1 腐蚀电流密度corrosion current density 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A/cm203.2 3.3 3.4 注:
6、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。接触电阻interfacial contact resistance 两种材料之间的接触部分产生的电阻，单位是mO.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。体电阻率bulk resistance 双极板材料本体的电阻率值，单位是mO.cm。透气率gas permeability 在试验条件下，在单位时间内透过单位面积样品的气体量，单位为cm3/ cm2 min或mL/cm2 min。G/T 20042.6-2011 3.5 抗弯强度f1exural strength
7、 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MPao3.6 平面度f1atness 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resistance drop 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各包括:一一气相色谱仪。一一渗透池。4.2 样品制备4.2. 1 样品形状为正方形(5cmX5 c
8、m)，面积为25cm2;样品形状和尺寸也可由测试双方协商决定。4.2.2 样品数量为5个(保证得到3个有效值)，应无福皱、划痕和破损。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oMPaO. 2 MPa之间。4.3.4 在室温和一定压力差下稳定至少
9、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 鼓据处理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zC双极板材料单位时间、单位面积的气体透过率，单位为立方厘米每平方厘米每秒(cm3/QJU m piv q 单位时间的气体渗透量，单位为立方厘米每秒(cm3/s); S一一渗透池的有效测试面积，单位为平方厘米(cm2)。2 说明21 氮气/氮气;2一渗透池;3一一氧气/氢气;4一夹具;5一一样品;6一一夹具;7 气相色谱。1 一2 r:一I川4 5 6 7 3 一GB/T 20042.6-2011 注:渗透池
10、由两块具有气体进口和出口的不锈钢板夹具组成，样品放置在两夹具中间。夹具与祥品之间采用线密封，两侧形成气室。氧气/氢气和惰性气体进入渗透池在样品的两侧流动，从而可以维持双极板两侧保持一定的压力差。两侧的压力主要通过精密压力表控制。被测气体渗透的推动力是样品两侧的气体浓度差，这样从渗透池流出的惰性气体中就含有从双极板的另一侧渗透过来的被测气体;气相色谱仪用于检测渗透池出口被测气体的浓度。图1双极板材料透气率测试的试验装置示意图4.4.2 测试不同压力差Ct:.P)下的透气率，绘制t:.P与透气率的关系曲线。取3个有效样品为一组，计算出平均值作为试验结果。5 双极板材料抗弯强度测试5. 1 测试仪器
11、5. 1. 1 试验机任何能满足本标准试验要求的试验机均可。5. 1. 2 试验夹具试验夹具不应引起试样在夹具处断裂。施加负荷时，应满足试样的纵轴与通过夹具中心线的拉伸方向重合。5. 1. 3 测厚仪和卡尺测厚仪和卡尺的要求如下:一一测厚仪:精度为1m，用于测试双极板的厚度;一一卡尺:精度为0.01mm，用于测试双极板的长度和宽度。5.2 样品制备5.2.1 按测试要求截取一定尺寸的送试材料作为样品。注:样品的长度应不小于支座跨距。推荐支座跨距可为60IDID. 3 GB/T 20042.6-20门5.2.2 样品数量为5个(保证得到3个有效值)，应元裙皱、划痕和破损。5.2.3 对于不同批次
12、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。5.3 测试方法5.3.1 测量样品的宽度和厚度，精确度为土0.5%。5.3.2 调整支座跨距，将制备好的样品放在支座上，且使试验机压头、支座轴向垂直于试样，参照GB/T 13465. 2-2002应用三点弯曲法对双极板材料抗弯强度进行测试。5.3.3 压头以1mm/min10 mm/min的加载速度均匀且无冲击地施加负荷，直至试样断裂，读取断裂负荷值。5.4 数据处理按式(2)计算抗弯强度:= (3P X L)/(2b X h2) ( 2 ) 式中: 抗弯强度，单位为兆帕(MPa); P-断裂负荷值，单位为牛(N); L一一支座跨
13、距，单位为毫米(mm);b 试样的宽度，单位为毫米(mm);h一-试样厚度，单位为毫米(mm)。取3个有效样品为一组，计算出平均值作为试验结果。6 双极板材料密度测试6. 1 测试仪器和器具测试仪器和器具包括:一一分析天平:精度为0.1mg; 温度计:用于测定空气温度和水温，精度为0.5.C; 一一金属丝:镰锚铁或铀合金丝，直径小于0.2mm，用于吊挂试样。6.2 样品准备6.2.1 样品形状为正方形(5cmX5 cm)，面积为25cm2;样品形状和尺寸也可由测试双方协商决定。6.2.2 样品数量为5个(保证得到3个有效值)，应元裙皱、划痕和破损。6.2.3 对于不同批次的双极板材料，应分别抽
14、样;单一材料随机抽样，不同材料分别抽样。6.2.4 将样品用元水乙醇清洗，晾干，放入干燥器内待用。6.2.5 除去镇铅丝和铀丝上的油脂，待用。6.3 测试方法6.3. 1 在温度为25.C条件下分别称量样品的质量mj和金属丝的质量m3.6.3.2 将由该金属丝悬挂着的样品浸入到温度为25.C的蒸馆水中。样品浸没于水中但要保持其悬浮于烧杯中，不接触烧杯壁，见图2所示。用一根细金属丝尽快地除去粘附在样品上的气泡后，称量水中样品质量叫。参照GB/T7962.20-1987进行测试。支架图2双极板密度测试装置示意图6.4 数据处理按式(3)计算样品在25.C时的密度:P= (mj X pt)/(mj十
15、m3-mz) 式中:P -一一样品在25.C时的密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); mj一一-样品在空气中的质量，单位为克(g); mz 样品悬挂在水中的质量，单位为克(g); m 金属丝的质量，单位为克(g); Pt一一水在25.C时的密度。取3个有效样品为一组，计算出平均值作为试验结果。7 双极饭材料电阻测试7. 1 测试仪器四探针低阻测量仪:精度为0.1mD. cm; 一一低电阻测量仪:精度为0.1mD.。7.2 样品准备GB/T 20042.6-2011 . ( 3 ) 7.2. 1 样品形状为正方形(5cmX5 cm)，面积为25cmz，样品形状和尺寸也可由测试双方协商决定。7
16、.2.2 样品数量为5个(保证得到3个有效值)，应元裙皱、划痕和破损。7.2.3 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。7.3 测试方法7.3. 1 体电阻率测试7.3. 1. 1 每次测量前应校准测试仪的零点。测量时应避免样品变形、样品表面灰尘等因素的影响。7.3. 1. 2 用四探针低阻测量仪分别在样品的靠近边缘和中心的至少5个部位测量，记录不同部位体电阻值。7.3.2 接触电阻测试7.3.2.1 按图3所示将样品装在测试装置上。用低阻测量仪测量电阻值，测量电极为镀金的铜电极。测量时将样品两侧放置燃料电池扩散层用的炭纸作为支撑物，以进一步改善接触状况。测
17、试过程中，压GB/T 20042.6-20门力每增加0.1MPa记录一个电阻值，直到当前电阻测试值与前一电阻测试值的变化率5%，则认为达到电阻的最小值，停止测试。不同压力下的电阻值记录为乱。注:测量压力范围一般为0.1MPa-3. 0 MPa，可选取压力为1.5 MPa时的电阻值。7.3.2.2 按照相同方法，将一张作燃料电池扩散层用的炭纸放置在两铜电极间并施加一定压力，记录按照7.3.2.1中所述的同样方法测试的不同压力下的电阻值儿。1压力IJ卡极fJL纸品纸出炭样炭酣tis-飞t车11压力说明:样品以在其两侧的燃料电池扩散层用炭纸作为支撑物，放置在两块镀金铜电极之间。在铜电极两侧施加一定的
18、压力，通过记录不同压力下的电流和电压值，得到不同施加压力下的电阻值。支撑层采用燃料电池扩散层用的炭纸;电极采用镀金金属电极，一般为镀金铜电极。图3垂直方向面电阻测试装置示意图7.4 数据处理7.4. 1 按式(4)计算体电阻率:fJl,ulk = (Pi X G X D)/n .( 4 ) 式中:Pbulk-试样体电阻率，单位为毫欧厘米(m.cm); Pi 不同部位电阻率测量值，单位为毫欧厘米(m.cm); G 试样厚度校正系数;D-一一试样形状校正系数;n 测试的数据点数。注:G和D的取值可以参照JJG508-2004中所述的方法进行计算，一般也可从仪器使用说明附表中查到。7.4.2 按式(
19、5)计算接触电阻:R=(Rj -R2-R即-Rcp)/2.( 5 ) 式中zR -双极板与炭纸间的接触电阻，单位为毫欧(m);Rj一一双极板材料本体电阻、炭纸本体电阻、两个双极板与炭纸间接触电阻、两个铜电极本体电阻及两个炭纸与铜电极间的接触电阻的总和，单位为毫欧(m);R2一-一两个铜电极本体电阻、炭纸本体电阻及两个炭纸与铜电极间的接触电阻总和，单位为欧(0);RBP一双极板材料本体电阻，单位为毫欧(m);Rcp 炭纸本体电阻，单位为毫欧(m)。取3个样品为一组，计算出平均值作为试验结果。GB/T 20042.6-2011 8 双极板材料腐蚀电流密度测试8. 1 测试仪器电化学恒电位测试仪。一
20、一电化学测试池:采用五口烧瓶，主要用于盛放电解质溶液，电解池材料为玻璃或塑料等耐腐蚀性材料。五口烧瓶的一个瓶口用于放置和参比电极相连的盐桥，一瓶口用于放置对电极，一瓶口用于放置通气管，中间一瓶口用于放置测试样品制备的工作电极，另一瓶口用于置换溶液。8.2 样品制备8.2.1 按测试要求截取一定尺寸(可以为2cmX2 cm)有效面积为1c旷的送试材料作为样品。8.2.2 样品数量为5个(保证得到3个有效值)，应元裙皱、划痕和破损。8.2.3 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。8.2.4 用乙醇等溶剂清洗样品表面，并在氮气气氛下80.C干燥10min。8.2
21、.5 将电极与样品表面连接，除有效测试面积为1cm2的测试表面外，其余表面予以绝缘密封。注z绝缘密封材料一般采用环氧树脂或者硅胶等。8.3 测试过程8.3.1 以样品为工作电极，以饱和甘苯电极(SCE)为参比电极，以铅片或铀丝为辅助电极进行测试。8.3.2 向温度为80.C、含5X 10-6 F的0.5M的H2S04电解质溶液中以20mL/min的流速通人氧气或氢气。8.3.3 对样品进行线性电位扫描。扫描速率为2mV/s，电位扫描范围为一O.5 VO. 9 V(vs. SCE)。8.3.4 对测得的极化曲线进行塔菲尔(Tafel)拟合，塔菲尔直线的交点所对应的电流即为样品的腐蚀电流。8.4
22、数据处理按式(6)计算:1corr = 1/5 式中:1co一一腐蚀电流密度，单位为微安每平方厘米(A/cm2); 1 -腐蚀电流，单位为微安(A);S 试样的有效测试面积，单位为平方厘米(cm2)。取3个有效样品为一组，计算出平均值作为试验结果。9 双极板部件气体致密性测试9. 1 测试仪器一一气相色谱仪;渗透池。9.2 样品制备. ( 6 ) 9.2.1 样品的形状和尺寸应由测试方和样品供应方协商确定。样品供应方同时提供双极板及与其配套的不锈钢夹具和密封线。9.2.2 样品数量为5个(保证得到3个有效值)，应元福皱、划痕和破损。7 GB/T 20042.6一20119.2.3 对于不同批次
23、的双极板，应分别抽样;单一材料随机抽样，不同材料分别抽样。9.3 测试方法9.3. 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，组装假电池。9.3.2 堵住电池阴极的人口、出口以及阳极的出口，向阳极的入口通人一定压力的测试气体(如H2，空气或O2)。待气体流量稳定后，将电池完全浸没于水中，使用目测法，检查水中是否有气泡冒出，并根据气泡冒出的部位来判断假电池是否密封较好，是否有外漏。注:推荐测试气体压力(0.1MPa。9.3.3 将没有外漏的假电池按照图1所示的试验装置示意图安装在试验装置上。9.3.4 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
24、定的压力差。压力通过两侧精密压力表来控制。注2压力差可在oMPa-O. 2 MPa之间。9.3.5 在室温和一定的压力差下稳定至少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。9.4 数据处理9.4. 1 用式(7)计算双极板单位时间、单位面积的气体透过率:C=q/S . ( 7 ) 式中:C 双极板单位时间、单位面积的气体透过率，单位为立方厘米每平方厘米每秒(cm3/cm2 S); q一一单位时间的气体渗透量，单位为立方厘米每秒(cm3/s);S一一渗透池的有效测试面积，单位为平方厘米(cm2)。9.4.2 测试不同压力差(.P)下的透气率，绘制.P与透气率的关系曲线
25、。取3个有效样品为一组，计算出平均值作为试验结果。10 双极板部件阻力降测试10. 1 测试仪器精密压力控制器。不锈钢夹具。10.2 样品制备10.2. 1 样品供应方向测试方同时提供双极板及与其配套的夹具和密封线。10.2.2 样品数量为5个(保证得到3个有效值)，应元榴皱、划痕和破损。10.2.3 对于不同批次的双极板，应分别抽样;单一材料随机抽样，不同材料分别抽样。10.3 测试方法10.3. 1 按照图4中所示将双极板组装到具有密封胶线和气体进口和出口的夹具之间，组装燃料电池假电池。10.3.2 堵住双极板的氧化剂腔的气体出人口，在燃料气腔单腔进气，在一定入口气体流量和人口压力下，测量
26、气体流经双极板的进出口压差即燃料气腔的阻力降。每次测量时必须保证气体流动平稳。8 注:气体的入口压力范围可以为:0.01MPa-O. 2 MPa。入口气体流量可以为0.5slpm-2 slpm (slpm为标准公升每分钟)。GB/T 20042.6-2011 10.3.3 堵住双极板的燃料气腔的气体出人口，在氧化剂腔单腔进气，在一定人口气体流量和入口压力下，测量气体流经双极板的进出口压差即氧化剂腔的阻力降。每次测量时必须保证气体流动平稳。夹具前蹦毡却蹦说明:阻力降测试装置包括气体压力差测试器件、气体进出气控制器和两片具有密封胶线的不锈钢夹具。双极板放在两块具有密封元件和气体迸出口的不锈钢板夹具
27、之间，组装假电池。夹具与样品之间采用线密封。迸出口气体的压力降较小时可以通过U型管或压力传感器测试压力降，压力降较大时可以通过精密压力表测试迸出口压力降。图4双极板的压力降测试装置圄10.4 数据处理10.4. 1 按式(8)计算阻力降2t:. P =Pj - Pz . ( 8 ) 式中:t:.P-一阻力降，单位为兆帕(MPa); Pj 人口压力，单位为兆帕(MPa); P2 出口压力，单位为兆帕(MPa)。取3个有效样品为一组，计算出平均值作为试验结果。10.4.2 测试不同流速下的t:.P值，绘制t:.P与流速V的关系曲线。11 双极板部件面积利用率测试11. 1 测试仪器卡尺的精度为0.
28、01mm，用于测试双极板的长度和l宽度。11. 2 样品准备11. 2. 1 样品的流场部分有效面积至少为25cm2 (5 cmX 5 cm)，样品的尺寸也可由测试双方协商决定。11. 2. 2 样品数量为5个(保证得到3个有效值)，应无裙皱、划痕和破损。11. 2. 3 对于不同批次的双极板，应分别抽样;单一材料随机抽样，不同材料分别抽样。11. 3 测试方法11. 3. 1 测试双极板的总长度和总宽度。11. 3. 2 测试流场部分的面积。9 GB/T 20042.6-2011 11.4 数据处理双极板的面积利用率按式(9)计算zU =S/(L X D) X 100% 式中:U一一双极板的
29、面积利用率，用百分数表示(%); S 双极板流场部分的面积，单位为平方厘米(cm2); L一一双极板的总长度，单位为厘米(cm); D 双极板的总宽度，单位为厘米(cm)。取3个有效样品为一组，计算出平均值作为试验结果。12 双极板部件厚度均匀性测试12. 1 测试仪器测试仪器包括:一一测厚仪:精度为1m，用于测试双极板的厚度;一一卡尺z精度为0.01mro，用于测试双极板的长度和宽度。12.2 样品准备12.2. 1 样品有效面积为25cm2 (5 cmX 5 cm)，样品形状和尺寸也可由测试双方协商决定。12.2.2 样品数量为5个(保证得到3个有效值)，应元榴皱、划痕和破损。12.2.3
30、 对于不同批次的双极板，应分别抽样;单一材料随机抽样，不同材料分别抽样。12.3 测试方法12.3. 1 每次测量前应校准测试仪的零点，且在每组试样测量后应重新检查其零点。12.3.2 测量时将测量头平缓放下，避免样品变形和破损。测试在室温条件下进行。12.3.3 每25cm2样品的测试点不少于9个，且均匀分布。注:双极板的流场部分，主要测试双极板脊背部分的厚度，沟槽部分的厚度不考虑在内。12.4 数据处理12.4. 1 样品的厚度均匀性用厚度最大值与最小值之差以及厚度相对偏差表示。12.4.2 最大值与最小值之差按式。0)计算=.d = dmax - dmin 式中:!J.d 双极板的最大值
31、与最小值之差，单位为毫米(mm);dmax ._双极板的厚度最大值，单位为毫米(mm);dmin一一双极板的厚度最小值，单位为毫米(mm)。12.4.3 平均厚度按式(11)计算:. ( 9 ) ( 10 ) d= djn . ( 11 ) 式中:d 双极板的平均厚度，单位为毫米(mm);d;-某一点双极板的厚度测量值，单位为毫米(mm);10 GB/T 20042.6-20门n 测量数据点数。12.4.4 厚度相对偏差按式(12)计算:S = (di - d)/d X 100% 式中zS 双极板的相对厚度偏差;d-一双极板的平均厚度，单位为毫米(mm);di某一点双极板的厚度测量值，单位为毫
32、米(mm)。取3个有效样品为一组，计算出平均值作为试验结果。13 双极摄部件平面度测试13. 1 测试仪器测试仪器包括z一一平面度测试仪，精度为1m;一-测试台(平整、稳定)。13.2 样品准备13.2. 1 样品有效面积为25cm2(5 cmX5 cm)，样品形状和尺寸也可由测试双方协商决定。注:样阔的有效面积为流场部分的面积。13.2.2 样品数量为5个(保证得到3个有效值)，应元裙皱、划痕和破损a13.2.3 对于不同批次的双极板，应分别抽样F单一材料随机抽样，不同材料分别抽样。13.3 测试方法13.3. 1 每次测量前应校准平面度测试仪，且在每组试样测量后应重新校准。13.3.2 按
33、照GB/T19922一2005中所述的方法，确定样品测试区域尺寸和最佳参照平面。. ( 12 ) 注:推荐采用最小二乘法计算出参照平面。一般仪器具有自动进行局部平面度参考面构建及结果计算的能力。13.3.3 测试双极板的乎面度。注:双极板的流场部分主要测试双极板的脊背部分，双极板的沟槽部分不考虑在内。13.4 数据处理样品最高的凸出值与最深的凹下值之差按式(13)计算:.d = dmax - dmin 式中z.d一一样品的最高凸出值与最深凹下值之差，单位为微米(m);dmax-一-样品的最高凸出值，单位为微米(m);dmin一一样品的厚度最深凹下值，单位为微米(m)。取3个有效样品为一组，计算
34、出平均值作为试验结果。14 双极板部件重量测试14. 1 测试仪器一一分析天平:精度为0.1mg; . ( 13 ) 11 GB/T 20042.6-20门卡尺:精度为0.01mm。14.2 试样准备14.2. 1 样品有效面积为25cm2 (5 cmX 5 cm)，样品形状和尺寸也可由测试双方协商决定。注2样品的面积为双极板部件的总体面积，即为双极板的总长度与总宽度的乘积，不考虑流场沟槽的面积。14.2.2 样品数量为5个(保证得到3个有效值)，应元裙皱、划痕和破损。14.2.3 对于不同批次的双极板，应分别抽样;单一材料随机抽样，不同材料分别抽样。14.3 测试方法用分析天平称取样品的质量
35、，精确度为土0.5%。14.4 数据处理按式(14)计算:m=三式中zm一一双极板比重量，单位为克每平方厘米(g/cm2); mi 样品质量，单位为克(g); n一-样品数;5二一样品的有效面积，单位为平方厘米(cm2)。取3个样品为一组，计算出平均值作为试验结果。15 双极报部件电阻测试15. 1 测试仪器二一低电阻测量仪:精度为0.01mO; 一一拉力机。15.2 样晶准备( 14 ) 15.2. 1 从完整双极板的流场部分截取有效面积为25cm2 (5 cmX 5 cm)的正方形作为样品，样品形状和尺寸也可由测试双方协商决定。15.2.2 样品数量为5个(保证得到3个有效值)，应元榴皱、
36、划痕和破损。15.2.3 对于不同批次的双极板，应分别抽样;单一材料随机抽样，不同材料分别抽样。15.3 测试方法15.3. 1 接触电阻测试15.3. 1. 1 按图3所示将样品装在测试装置上。用低阻测量仪测量电阻值，测量电极为镀金的铜电极。测量时将样品两侧放置燃料电池扩散层的炭纸作为支撑物，以进一步改善接触状况。测试过程中，压力每增加0.1MPa记录一个电阻值，直到当前电阻测试值与前一电阻测试值的变化率5%，则认为达到电阻的最小值，停止测试。不同压力下的电阻值记录为乱。注:测量压力范围一般为O.1 MPa3. 0 MPa，可选取压力为1.5 MPa时的电阻值。15.3. 1. 2 按照相同
37、方法，将一张炭纸放置在两铜电极间并施加一定压力，记录不同压力下的电阻值凡。12 GB/T 20042.6-2011 15.3.2 数据处理按式(15)计算接触电阻zR = (Rj -R2 -RBP -Rcp)/2 . ( 15 ) 式中zR 一一双极板与炭纸间的接触电阻，单位为毫欧(mO);Rj一一双极板材料本体电阻、炭纸本体电阻、两个双极板与炭纸间接触电阻、两个铜电极本体电阻及两个炭纸与铜电极间的接触电阻的总和，单位为毫欧(mO); R2一一一两个铜电极本体电阻、炭纸本体电阻及两个炭纸与铜电极间的接触电阻的总和，单位为毫欧(mO);RBP一一双极板的本体电阻，单位为毫欧(皿.0)喜Rcp一一
38、炭纸本体电阻，单位为毫欧(mO)。注:双极板的本体电阻相对于儿，数值比较小，因而可以忽略。取3个有效样品为组，计算出平均值作为试验结果。16 试验准备及试验报告试验准备参见附录A，试验报告参见附录Bo13 GB/T 20042.6-20门A.l 概述附录A(资料性附录)测试准备本附录描述在进行测试之前应该考虑的典型项目。对于每项试验来说，应选择高精度的检测仪器及设备，以便将不确定因素减到最少。应准备一个书面的测试计划，下列各项应该列入测试计划:a) 目的;b) 测试规范;c) 测试人员资格;d) 质量保证标准(符合1SO9000和相关标准he) 结果不确定度(符合1EC/1SO检测值不确定度的
39、表述指南hf) 对测量仪器及设备的要求;g) 测试参数范围的估计;h) 数据采集计划;i) 必要时，列出以氢气作为燃料的最低安全要求事项(由最终产品制造商提供说明文件)。A.2 数据采集和记录为满足目标误差要求，数据采集系统和数据记录设备应满足采集频次与采集速度的需要，其性能应优于性能试验设备。14 B.1 概述附录B(资料性附录)试验报告GB/T 20042.6-2011 根据所做试验，试验报告应提供足够多的正确、清晰和客观的数据用来进行分析和参考。报告应包含各章中所有的数据。报告有三种形式，摘要式、详细式和完整式。每个类型的报告都应包含相同的标题页和内容目录。B.2 报告内容B.2.1 标
40、题页标题页应介绍下列各项信息:一一国家标准代号;-一一样品名称、材料组成，规格;试样状态调节及测试标准环境;一一-试验机型号;一一每次测试的结果以及结果的平均值;一一试验日期、人员。标题页应包括下列内容:一-报告编号;(可选择)一-报告的类型;(摘要式、详细式和完整式一报告的作者;一-试验者;一一报告日期;试验的场所;试验的名称;试验日期和时间;试验申请单位。B.2.2 内容目录每种类型的报告都应提供一个目录。B.3 报告类型B. 3.1 摘要式报告摘要式报告应包括下列各项数据:一一试验的目的;试验的种类，仪器和设备;15 GB/T 20042.6-2011 所有的试验结果;每个试验结果的不确
41、定因素和确定因素;摘要性结论。B. 3. 2 详细式报告详细式报告除包含摘要式报告的内容外，还应包括下列各项数据:一一试验操作方式和试验流程图;一一仪器和设备的安排、布置和操作条件的描述;二仪器设备校准情况;一一用图或表的形式说明试验结果;试验结果的讨论分析。B.3.3 完整式报告完整式报告除了包含详细内容，还应有原始数据的副本，此外还应包括下列各项:一试验进行时间;-用于试验的测量设备的精度;试验的环境条件;一一试验者的姓名和资格;完整和详细的不确定度分析。16 FFON|.NgoNH函。华人民共和国家标准质子交换膜燃料电池第6部分:双极摄特性测试方法GB/T 20042.6-2011 国中晤中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X12301/16 印张1.5字数34千字2012年4月第一版2012年4月第一次印刷晤书号:155066. 1-44910 24.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价GB/T 20042.6-2011 打印H期:2012年4月23H F002A
