GB/T 20042.5-2009 英語 PDF (GBT20042.5-2009)

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GB/T 20042.5-2009: プロトン交換膜燃料電池 - 第5部: 膜電極アセンブリの試験方法
GB/T 20042.5-2009
イギリス
国家標準の
中華人民共和国
ICS 27.070
Ｋ８２
プロトン交換膜燃料電池 –
第5部 膜電極接合体の試験方法
発行日: 2009年4月21日
2009年11月1日に実施
発行元：国家品質監督検査総局
検疫;
中華人民共和国標準化管理局
中国。
目次
序文 . 3
1 範囲 .. 4
2 規範的参照文献 . 4
3 用語と定義 . 4
4 厚さ均一性試験 . 7
5 Pt負荷試験.8
6 単一細胞分極曲線試験 . 11
7 水素クロスオーバー電流密度試験 . 18
8 活性化過電圧および抵抗過電圧試験 .. 20
9 電気化学的活性領域試験 . 22
付録A（参考）テスト準備. 24
付録B（参考）試験報告書 .. 25
付録C（参考）燃料電池の内部抵抗と反応抵抗
テスト . 28
プロトン交換膜燃料電池 –
第5部 膜電極接合体の試験方法
1 範囲
GB/T 20042のこの部分は、用語と定義、厚さを規定しています。
均一性試験、Pt負荷試験、単セル分極曲線試験、水素
クロスオーバー電流密度試験、活性化過電圧および抵抗分極
過電圧試験、膜電極の電気化学的活性領域試験
プロトン交換膜燃料電池のアセンブリ（MEA）試験方法。
この部分は、さまざまなタイプのプロトン交換膜燃料電池に適用されます。
2 規範的参照
以下の文書の規定は、この部分の規定となる。
GB/T 20042の参照を通じて。日付の付いた参照については、その後の
この規格には修正（訂正を除く）または改訂は適用されない。
しかし、この基準に基づいて合意に達した当事者は、
これらのドキュメントの最新バージョンが適用可能かどうかを検討することをお勧めします。
日付のない参照については、参照文書の最新版が適用されます。
GB/T 5816-1995 触媒および吸着剤 - 表面積の測定
GB/T 6672-2001 プラスチックフィルムおよびシート - 厚さの測定方法
機械走査（ISO 4593.1993、IDT）
GB/T 19596 電気自動車の用語集（GB/T 19596-2004、ISO
8713.2002、NEQ)
GB/T 20042.1 プロトン交換膜燃料電池 - 用語
3 用語と定義
GB/T 19596およびGB/T 20042.1で定義されている用語と定義、および
この部分には、以下の用語と定義が適用されます。
3.1
プラチナローディング
Ri,e - 電子抵抗（オーム平方センチメートル（Ω • cm2）単位）。
Ri,c - 接触抵抗（オーム平方センチメートル（Ω • cm2）単位）。
3.6
活性化過電位
粒子の蓄積によって引き起こされる電極電位損失は、
電気化学反応が起こると電極表面に一定の電荷が生じる
電極表面の速度は速いが、
電極プロセスは遅いため、電気化学的分極としても知られています
過電圧。単位は V です。
注：活性化分極過電圧は通常、陽極
活性化分極過電圧と陰極活性化分​​極
過電圧。PEMFCの場合、
カソード反応は、交換電流密度よりもはるかに小さい。
陽極反応（約106）、活性化分極過電圧
セルの過電圧は主にカソード活性化分極過電圧によって引き起こされます。
3.7
オーム過電圧
燃料電池の抵抗分極による電位損失（単位：V）。
注意：オーム過電圧は主に電解質抵抗から生じます
（プロトン交換膜やプロトン伝導体など）の流れに逆らって
イオンの抵抗損失はオームの法則に従います。
どこ。
ηohm - オーム過電圧（ボルト（V）単位）
i - 燃料電池を流れる電流（アンペア（A）単位）
Ri - 燃料電池の内部抵抗（オーム平方センチメートル（Ω • cm2）単位）。
3.8
反応抵抗
触媒層における電気化学抵抗の大きさ（単位：
Ω • cm2。
Δd - 最大厚さと最小厚さの差
膜、マイクロメートル（µm）単位
dmax - 膜電極の最大厚さ（マイクロメートル）
（µm）;
dmin - 膜電極の最小厚さ（マイクロメートル）
（µm）。
4.4.2 平均厚さは式（4）に従って計算される。
どこ。
di - ある点における膜電極の測定された厚さ、
マイクロメートル（µm）
n - 測定データポイントの数。
4.4.3 相対厚さ偏差は式（5）に従って計算される。
どこ。
S - 膜電極の相対的な厚さの偏差。
di - ある点における膜電極の測定された厚さ、
マイクロメートル（µm）
d - 膜電極の平均厚さ（マイクロメートル（µm）単位）。
5点荷重試験
5.1 試験機器および装置
5.1.1 イオン結合発光分光法（ICP）。最小検出限界は
≤ 1µg/L。
5.1.2 分析天秤。精度は0.1mgです。
5.1.3 ノギス。測定範囲0mm～200mm、測定精度
0.02ミリ。
5.1.4 マッフル炉
圧力差は不安定なガス圧や
MEA漏れ。
6.6 単一細胞の活性化
6.6.1 単一セルを燃料電池テストプラットフォームに取り付けます。
6.6.2 反応ガスを活性化媒体として使用し、単一細胞を活性化する
以下の動作条件に従ってください。
- セル反応温度は75℃です。
- 反応ガス相対湿度。相対湿度（RH）100％
- 反応ガスの化学量論比。St H2。1.2、St Air。2.5。
- 出口背圧。ゲージ圧力0.1MPa;
- セル動作の電流密度。i ≥ 500 mA/cm2;
- セルの動作時間。≥ 4時間。
注：細胞の活性化条件はサンプルによっても提供される可能性がある。
サプライヤーまたはテスト当事者とサンプルサプライヤーの両方によって決定されます
交渉。
6.7 偏光曲線テスト
6.7.1 セルの動作条件
単セル分極曲線試験は2種類に分かれています。常圧試験
加圧テストも行います。
6.7.1.1 通常圧力テスト
- 燃料。純度99.999%、化学量論比1.2、相対湿度100%のH2。
- 酸化剤。99.999%の高純度窒素と高
純度酸素、酸素含有量21%、化学量論比2.5、相対湿度100%。
- セル温度 75 °C
- 出口背圧。ゲージ圧力0MPa。
6.7.1.2 加圧試験
- 燃料。純度99.999%、化学量論比1.2、相対湿度100%のH2。
- 酸化剤。99.999%の高純度窒素と高
純度酸素、酸素含有量21%、化学量論比2.5、相対湿度100%。
サンプル;
Icross - It曲線のプラトー部分から読み取った電流値
電気化学的方法試験（通常、約0.4の電流値を取る）
V）、単位はアンペア（A）です。
SMEA - 膜電極サンプルの有効面積（平方）
センチメートル（cm2）。
8 活性化過電圧と抵抗過電圧
テスト
8.1 試験機器
8.1.1 デジタルストレージオシロスコープ
注: 推奨帯域幅 ≥ 500 MHz、サンプリングレート ≥ 1 Gs/s (潜在的な
ステップテスト時間10µs - 数100µs; サンプリング期間が短いほど良い
要件を満たすため。
8.1.2 燃料電池用制御電子負荷。電流制御精度≤
0.1A。
8....