1T/CSHBTechnicalspecificationforcarbon-plasticcompositebipolarplateofvanadiumflowbattery河北省版權協會發布2 21.范圍 42.規范性引用文件 43.術語和定義 54.通用要求 64.1試驗條件 64.2結構尺寸 64.3電性能 74.4機械性能 74.5耐久性 75.試驗方法 85.1試驗儀器和精度 85.2試驗方法 86檢驗規則 6.1檢驗分類 6.2型式檢驗程序 7.包裝、標識 7.1包裝 7.2標識 3本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別這些專利的責任。本文件由唐山金灣特碳石墨有限公司提出。本文件由河北省版權協會歸口。本文件起草單位：唐山金灣特碳石墨有限公司、天津錦美科學技術應用研究院有限公司、天津錦美碳材科技發展有限公司、首科（河北）企業管理咨詢有限公司、河北省版權協會、中德信息技術（天津）有限公司、華科企元（北京）標準化技術發展有限公司、華北理工大學。本文件主要起草人：臧昜、鄭巧明、劉邵帥、石崇樺、高翔、袁國嬌、張孟佑、于樹利、李茹、解峰、黃曉敏4全釩液流電池碳塑復合雙極板技術規范1.范圍本文件規定了全釩液流電池碳塑復合雙極板的通用條件、試驗方法、標志、包裝。本文件為全釩液流電池碳塑復合雙極板的質量檢驗和評價提供強有力的依據，也為全釩液流電池制造商、全釩液流電池材料生產商提供良好的質量依據。2.規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T191-2008包裝儲運圖示標志GB/T601-2016化學試劑標準滴定溶液的制備GB/T7962.20-2010無色光學玻璃測試方法第20部分：密度GB/T8719-2022碳素材料及制品的包裝、標準、儲存、運輸和質量說明書的一般規定GB/T20042.6-2024質子交換膜燃料電池第6部分：雙極板特性測試方法GB/T29840-2013全釩液流電池術語GB/T33339-2016全釩液流電池系統測試方法NB/T11203-2023全釩液流電池用碳塑復合雙極板技術條件NB/T42007-2013全釩液流電池用雙極板測試方法NB/T42040-2014全釩液流電池通用技術條件NB/T42080-2023全釩液流電池用離子傳導膜通用技術條件和測試方法NB/T42082-2016全釩液流電池電極電極測試方法DB51/T2191-2016全釩液流電池通用檢測方法Q/DHQ/DH001-2019全釩液流電池雙極板53.術語和定義GB/T29840-2013界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1全釩液流電池vanadiumflowbattery（VFB）通過正負極電解液中不同價態釩離子的電化學反應來實現電能和化學能互相轉化的儲能裝置。又稱全釩液流電池系統。3.2碳塑復合雙極板carbon-plasticcompositebipolarplate以碳質和塑料（高分子聚合物或高分子聚合物衍生物）為原料制備的用于全釩液流電池的雙極板。3.3垂直電阻率through-planeresistivity雙極板材料在垂直板面方向的電阻率值，單位為mΩ·cm。3.4腐蝕電流密度corrosioncurrentdensity在規定條件下，電池單位面積的雙極板在腐蝕電位下由于電化學作用引起破壞產生的電流值，單位為μA/cm2。3.5接觸電阻interfacecontactresistance兩種材料檢測區域之間由于接觸產生的電阻，單位為Ω·cm2。3.6抗壓強度compressivestrength在規定條件下，材料單位面積上能承受極限載荷的實測值，單位為MPa。3.7拉伸強度tensilestrength在規定條件下，材料在拉伸過程中斷裂前所承受的最大拉伸應力，單位為MPa。3.86平面電阻率in-planeresistivity雙極板材料在平行板面方向的電阻率值，單位為mΩ·cm。3.9透氣率gaspermeability試驗條件下，在單位時間內透過單位面積樣品的氣體量，單位為cm3/(cm2·s)。3.10彎曲強度bendingstrength在規定條件下，材料在彎曲過程中所能承受的最大彎曲應力，單位為MPa。4.通用要求4.1試驗條件本標準試驗環境條件如下：——溫度：25℃±5℃;——壓力：86kPa～106kPa；——空氣濕度：10%～96%。對環境條件有特殊要求的測試，試驗環境條件由供需雙方協商確定。4.2結構尺寸4.2.1厚度均勻性要求厚度尺寸偏差應符合以下規定：平均厚度為d，單位mm；厚度最大值與最小值的差值為?d，單位mm。——d≤0.4mm時，?d≤6%d；——0.4mm＜d≤1.0mm時，?d≤5%d；——d＞1.0mm時，厚度最大值與最小值的差值≤4%d。具體試驗方法見5.2.1.1。4.2.2翹曲度測試雙極板翹曲度應≤0.5%。試驗方法見5.2.1.2。4.2.3密度測試雙極板密度應在1.20～1.40g/cm3。試驗方法見5.2.1.3。4.2.4尺寸偏差長度方向及寬度方向尺寸偏差應≤±1mm。以鋼板尺測量材料的長度及寬度。不同規格產品的具體尺寸要求，由供求雙方進行協商。4.3電性能平面電阻率應≤150mΩ·cm，垂直雙極板面板方向表面電阻應≤100mΩ·cm；壓強范圍0.5MPa~0.6MPa，與碳氈面接觸電阻應≤0.1Ω·cm2。試驗方法見5.2.2。4.4機械性能4.4.1彎曲強度要求彎曲強度應≥20MPa。試驗方法見5.2.3.1。4.4.2拉伸強度要求拉伸強度應≥10MPa。試驗方法見5.2.3.2。4.4.3抗壓強度要求抗壓強度應≥20MPa。試驗方法見5.2.3.3。4.5耐久性4.5.1腐蝕電流密度要求腐蝕電流密度應≤16μA/cm2。試驗方法見5.2.4.1。4.5.2釩離子擴散系數要求釩離子擴散系數應≤5×10-5cm2/s。試驗方法見5.2.4.2。4.5.3透氣性要求雙極板的透氣率應≤2×10-6cm3/(cm2·s)。試驗方法見5.2.4.3。4.5.4耐腐蝕性要求質量變化表征的耐腐蝕性系數應≤±0.5%。厚度變化率及長度、寬度方向下的線性溶脹率應≤±0.5%。試驗方法見5.2.4.4。85.試驗方法5.1試驗儀器和精度本文件所涉及的試驗儀器及其精度要求見表1。表1試驗儀器和精度5.2試驗方法5.2.1結構尺寸測試5.2.1.1厚度均勻性測試按NB/T42007-2013中5.1的規定進行試驗：a）測試儀器試驗中使用的儀器及精度要求如下：1）測厚儀：精度為1μm，用于測試雙極板樣品的厚度。2）游標卡尺：精度為0.02mm，用于測試雙極板樣品的長度和寬度。b）樣品制備試驗樣品應按以下要求制備：1）按測試要求截取一定尺寸的矩形材料作為樣品。2）樣品為標準形狀，其形狀如圖1所示，尺寸為10cm×10cm。3）表面光潔、無褶皺和破損。c）測試步驟按照以下步驟對樣品的厚度均勻性進行測試：1）將樣品平放在測厚儀的測試平臺上。2）每次測試前應校準測厚儀的零點，且在每組樣品測試后應重新檢查其零點。3）將測厚儀的測量頭緩慢放下，直至測量頭接觸被測材料表面，操作過程中應避免樣品變形和破損。4）厚度測量位置如圖1所示，測試點應分布在每個劃定區域的中心位置，距離樣品邊緣應大于5mm。每個測試點應至少重復測量5次，取其算術平均值。5）厚度均勻性用厚度最大值與最小值之差、雙極板的平均厚度、厚度標準偏差及離散系數表示。圖1厚度測試位置d）數據處理1）雙極板最大值與最小值之差按公式（1）計算：式中：Δd——雙極板厚度的最大值與最小值之差，mm；dmax——雙極板的厚度最大值，mm；dmin——雙極板的厚度最小值，mm。2）雙極板平均厚度按公式（2）計算：式中：——雙極板的平均厚度，mm；di——某一點雙極板的厚度測量值，mm；n——測量數據點數。3）雙極板厚度標準偏差按公式（3）計算：式中：S——雙極板的厚度標準偏差，mm；di——某一點雙極板的厚度測量值，mm；——雙極板的平均厚度，mm；n——測量數據點數。4）雙極板厚度離散系數按公式（4）計算：式中：CV——離散系數，反映單位均值上的離散程度，%;S——雙極板的厚度標準偏差，mm；——雙極板的平均厚度，mm。取5個樣品為一組，計算出雙極板厚度離散系數的算術平均值作為試驗結果。5.2.1.2翹曲度測試按NB/T42007-2013中5.2的規定進行試驗：a）測試儀器試驗中使用的儀器及精度要求如下：1）高度尺：精度為0.02mm。2）鋼卷尺：精度為1mm。b）樣品制備試驗樣品應按以下要求制備：1）樣品為整個雙極板部件。2）表面應光潔、無劃痕和破損。c）測試步驟按照以下步驟對樣品的翹曲度進行測試：1）將樣品凹面朝上放置在水平臺面上，確保無任何外力作用在樣品上。2）用鋼卷尺測量樣品對角線長，精確至1mm。3）用高度尺測量樣品板面與高度間的最大偏差值，記為對角線最大弦高，精確至0.02mm。4）取5個樣品為一組，計算出算術平均值作為試驗結果。4）數據處理雙極板翹曲度按公式（5）計算：n?iΣε=i=1Lin×100%n?iΣ式中：ε——雙極板的翹曲度，%;?i——樣品對角線最大弦高，mm；Li——樣品對角線長度，mm。n——測量樣品數量。5.2.1.3密度測試按Q/DHQ/DH001-2019全釩液流電池雙極板的規定進行試驗：a）測試儀器試驗中使用的儀器及精度要求如下：1）分析天平：精度為0.1mg；2）溫度計：用于測定空氣溫度和水溫，精度為0.5℃;3）金屬絲；鎳鉻鐵或鉑合金絲，直徑小于0.2mm，用于吊掛試樣。b）樣品準備試驗樣品應按以下要求制備：1）樣品形狀為正方形（5cm×5cm），面積為25cm2，樣品形狀和尺寸也可由測試雙方協商決定。2）樣品數量為5個（保證得到3個有效值），應無褶皺、劃痕和破損。3）對于不同批次的雙極板材料，應分別抽樣；單一材料隨機抽樣，不同材料分別抽樣。4）將樣品用無水乙醇清洗，晾干，放入干燥器內待用。5）除去鎳鉻絲和鉑絲上的油脂，待用。c）測試步驟按照以下步驟對樣品的密度進行測試：1）在溫度為25℃條件下分別稱量樣品的質量m1和金屬絲的質量m3。2）將由該金屬絲懸掛著的樣品浸入到溫度為25℃的蒸餾水中。樣品浸沒于水中但要保持其懸浮于燒杯中，不接觸燒杯壁，見圖2所示。用一根細金屬絲盡快地除去粘附在樣品上的氣泡后，稱量水中樣品質量m2。參照GB/T7962.20—1987進行測試。3）取3個有效樣品為一組，計算出平均值作為試驗結果。圖2雙極板密度測試裝置示意圖d）數據處理樣品在25℃時的密度按公式（6）計算：式中：ρ——樣品在25℃時的密度,g/cm3；m1——樣品在空氣中的質量，g；ρt——水在25℃時的密度。m2——樣品懸掛在水中的質量，g；樣品在25℃時的平均密度按公式（7）計算：式中：P-——樣品在25℃時的平均密度，g/cm3；Pi——每個樣品在25℃時的密度，g/cm3；n——測量樣品數量。5.2.2電性能測試5.2.2.1平面電阻率平面電阻率按NB/T42007-2013中5.4的規定進行試驗。其中試驗方法如下：a）測試儀器試驗用儀器及精度要求如下：1）用四探針低電阻測量儀測量電阻值，測量電極為鍍金的銅電極。四探針低阻測量儀的體電阻率為0.01mΩ·cm。2）低電阻測量儀的精度為0.01mΩ。b）樣品準備試驗樣品應按以下要求制備：1）按測試要求截取一定尺寸的矩形材料作為樣品。2）樣品為標準的矩形材料（5cm×5cm），厚度＜4mm，樣品的邊緣不應超過夾具邊緣。3）表面應光潔、無劃痕和破損。c）測試步驟按照以下步驟對樣品的平面電阻率進行測試：1）每次測量前應校準測試儀的零點。2）測量時應避免樣品變形、樣品表面灰塵等因素的影響。3）用四探針低阻測量儀分別在樣品靠近邊緣和中心的5個部位測量，記錄不同部位體電阻值。4）取5個樣品為一組，計算出算術平均值作為試驗結果。d）數據處理雙極板平面電阻率按公式（8）計算：式中：-——試樣體平面電阻率，mΩ·cm；pi——不同樣品平面電阻率測量值，mΩ·cm。n——測量樣品數量。5.2.2.2垂直電阻率垂直電阻率及垂直電阻按GB/T20042.6-2024中第7章規定進行測試。其中試驗方法如下：a）測試儀器試驗用儀器及精度要求如下：1）用四探針低電阻測量儀測量電阻值，測量電極為鍍金的銅電極。四探針低阻測量儀的體電阻率為0.01mΩ·cm。2）低電阻測量儀的精度為0.01mΩ。b）樣品準備試驗樣品應按以下要求制備：1）按測試要求截取一定尺寸的矩形材料作為樣品。2）樣品為標準的矩形材料（5cm×5cm），厚度＜4mm，樣品的邊緣不應超過夾具邊緣。3）表面應光潔、無劃痕和破損。c）測試步驟按照以下步驟對樣品的垂直電阻率和垂直電阻性進行測試：1）用低電阻測試儀測試電阻值，測試電極為鍍金的銅電極。鍍金銅電極與導線之間的連接方式由測試雙方協商決定，將低電阻測試儀對結果的影響將至最低。使用測厚儀測量樣品厚度，測量位置不少于3個。如圖3所示，將樣品裝在測試儀器上。2）測試過程中，壓強每增加0.05MPa記錄一次電阻值，當電阻測試值與前一次電阻測試值的變化率≤5％時，則認為達到電阻的最小值，停止測試，記錄不同壓強下的電阻值Rm。3）測量壓強范圍一般為0.05MPa～1.0MPa。d）數據處理雙極板垂直電阻率按公式（9）計算式中：Pτ——樣品垂直電阻率，mΩ·cm；Rm——樣品本體電阻、兩個銅電極本體電阻及樣品與銅電極間的接觸電阻的總和，mΩ;Rc——銅電極本體電阻及樣品與銅電極間的接觸電阻總和，mΩ;S——樣品與兩個測量電極之間的接觸面積，cm2。——樣品的平均厚度，cm。垂直電阻率的算數平均值按公式（10）計算式中：ρ——試樣平均垂直電阻率，mΩ·cm；ρi——不同樣品垂直電阻率測量值，mΩ·cm。n——測量樣品數量。雙極板垂直電阻按公式（11）計算RBP——雙極板樣品的垂直電阻，單位mΩ;Rm——樣品本體電阻、兩個銅電極電阻及樣品與銅電極接觸電阻總和，mΩ;Rc——銅電極本體電阻及樣品與銅電極間的接觸電阻總和，mΩ。垂直電阻的算數平均值按公式（12）計算式中：——試樣平均垂直電阻，mΩ;Ri——不同雙極板垂直電阻，mΩ。n——測量樣品數量。5.2.2.3接觸電阻接觸電阻按GB/T20042.6-2024中第7章規定進行測試。其中試驗方法如下：a）測試儀器試驗用儀器及精度要求如下：1）用四探針低電阻測量儀測量電阻值，測量電極為鍍金的銅電極。四探針低阻測量儀的體電阻率為0.01mΩ·cm。2）低電阻測量儀的精度為0.01mΩ。b）樣品準備試驗樣品應按以下要求制備：1）按測試要求截取一定尺寸的矩形材料作為樣品。2）樣品為標準的矩形材料（5cm×5cm），厚度＜4mm，樣品的邊緣不應超過夾具邊緣。3）表面應光潔、無劃痕和破損。c）測試步驟按照以下步驟對樣品的接觸進行測試：1）用低電阻測試儀測試電阻值，測試電極為鍍金的銅電極。鍍金銅電極與導線之間的連接方式由測試雙方協商決定，將低電阻測試儀對結果的影響將至最低。使用測厚儀測量樣品厚度，測量位置不少于3個。如圖3所示，將樣品裝在測試儀器上，測試時樣品兩側放置5cm×5cm的碳氈作為支撐物以改善接觸狀況。2）測試過程中，壓強每增加0.05MPa記錄一次電阻值，當電阻測試值與前一次電阻測試值的變化率≤5％時，則認為達到電阻的最小值，停止測試，記錄不同壓強下的電阻值R1。每次測試使用相同規格的新碳氈，試驗報告應注明廠家及型號。3）測量壓強范圍一般為0.05MPa～1.0MPa。4）按照1）～3）相同步驟，去掉兩層炭氈間的雙極板樣品，記錄不同壓強下的電阻值R2。圖3接觸電阻測試裝置示意圖注：樣品放置在兩塊鍍金銅電極之間，兩側的炭氈為支撐d）數據處理取2個有效樣品為一組，銅電極本體電阻及樣品與銅電極間的接觸電阻總和RC可按公式（13）計算式中：Rc——銅電極本體電阻及樣品與銅電極間的接觸電阻總和，Rm1——樣品厚度為d1時，樣品本體電阻、兩個銅電極電阻及樣品與銅電極接觸電阻總和，mΩ;Rm2——樣品厚度為d2時，樣品本體電阻、兩個銅電極電阻及樣品與銅電極接觸電阻總和，mΩ;-——樣品1的平均厚度，cm；-——樣品2的平均厚度，cm。雙極板接觸電阻按公式（14）計算R=(R1?R2?RBP)×A2…………（14）式中：R——雙極板與炭氈間的接觸電阻，Ω·cm2；R1——雙極板材料本體電阻、兩個炭氈本體電阻、雙極板與兩個炭氈間接觸電阻、兩個銅電極本體電阻及兩個炭氈與銅電極間的接觸電阻的總和，Ω;R2——兩個銅電極本體電阻、兩個炭氈本體電阻及炭氈與銅電極間的接觸電阻的總和，Ω;RBP——雙極板材料本體電阻，Ω。A——雙極板樣品與炭氈的接觸面積，cm2。雙極板平均接觸電阻按公式（15）計算：式中：——雙極板與碳氈間的平均接觸電阻算術平均值，Ω·cm2；Ri——不同樣品雙極板與碳氈間的接觸電阻，Ω·cm2；n——測試樣品數量。5.2.3機械強度測試5.2.3.1彎曲強度按NB/T42007-2013中5.6的規定進行試驗。a）測試儀器試驗中使用的儀器及精度要求如下：1）萬能試驗機：能滿足本標準試驗要求的試驗機，測量精度不低于0.5級。2）游標卡尺：精度為0.02mm，用于測試樣品的寬度和厚度。b）樣品制備試驗樣品應按以下要求制備：1）在雙極板上截取100mm×10mm的矩形材料作為測試試樣，或按照測試要求確定尺寸。2）調整萬能試驗機的跨距，使得跨距長度等于樣品長度的1/2～2/3。3）樣品表面應光潔、無劃痕和破損。c）測試步驟按照以下步驟測試樣品的彎曲強度：1）測量樣品的寬度和厚度，精確到0.02mm。2）按照GB/T13465.2-2014中的規定進行彎曲強度測試。3）壓頭以1mm/min～3mm/min的加載速度均勻且無沖擊地施加負荷，直至試樣斷裂，讀取斷裂負荷值。4）取5個樣品為一組，計算出算術平均值作為試驗結果。d）數據處理雙極板彎曲強度按公式（16）計算：σ=(3P×L)/(2b×δ2)……………（16）式中：σ——彎曲強度，MPa；P——斷裂負荷值，N；L——支座跨距，mm；b——試樣的寬度，mm；δ——試樣的厚度，mm。雙極板平均彎曲強度按公式（17）計算：n…………式中：——平均彎曲強度，MPa；σi——每個樣品的彎曲強度，MPa；n——測量樣品數量。5.2.3.2拉伸強度按NB/T42007-2013中5.7的規定進行試驗。a）測試儀器試驗中使用的儀器及精度要求如下：1）萬能試驗機：能滿足本標準試驗要求的試驗機，測量精度不低于0.5級。2）游標卡尺：精度為0.02mm，用于測試樣品的寬度和厚度。b）樣品制備試驗樣品應按以下要求制備：1）在雙極板上截取70mm×10mm的矩形材料作為測試試樣，或按照測試要求確定樣品尺2）試樣標距為50mm。3）表面應光潔、無劃痕和破損。c）測試步驟按照以下步驟測試樣品的拉伸強度：1）在試樣標距內測量試樣的厚度和寬度，準確到0.02mm。2）將試樣夾入試驗機的夾具上，先裝入試驗機上端，自然下垂，再夾入試驗機下端。3）夾緊夾具，以防止試樣在拉伸過程中滑脫或斷裂在夾具內。4）啟動試驗機，以3mm/min～7mm/min的速度拉伸，記錄試樣斷裂時的負荷值。5）試樣斷裂在標距之外的部位時，此試驗無效，應另取試樣重做。6）取5個樣品為一組，計算出算術平均值作為試驗結果。d）數據處理雙極板拉伸強度按公式（18）計算：σt=P/b×δ………（18）式中：σt——拉伸強度，MPa；P——斷裂負荷，N；b——試樣的寬度，mm；δ——試樣的厚度，mm。雙極板平均拉伸強度按公式（19）計算：式中：σ-t——平均拉伸強度，MPa；σti——每個樣品的拉伸強度，MPa；n——測量樣品數量。5.2.3.3抗壓強度按NB/T42007-2013中5.8的規定進行試驗。a）測試儀器試驗中使用的儀器及精度要求如下：1）萬能試驗機：能滿足本標準試驗要求的試驗機，測量精度不低于1級。2）游標卡尺：精度為0.02mm，用于測試樣品的寬度和厚度。b）樣品制備試驗樣品應按以下要求制備：1）在雙極板上截取10mm×10mm的矩形材料作為測試試樣，或按照測試要求確定樣品尺2）表面應光潔、無劃痕和破損。c）測試步驟按照以下步驟測試樣品的抗壓強度：1）長度檢測：沿試樣表面橫向測3次，取其平均值。2）寬度檢測：沿試樣表面縱向測3次，取其平均值。3）用測得的長度和寬度，計算受壓面積。4）以指定的受壓面，將試樣放在試驗機工作面中心處，試樣周圍有一個保護套，防止試樣破裂時碎片飛出。5）啟動試驗機，以每秒1.0kN～1.5kN的加載速度連續、均勻、無沖擊地施加載荷，直至試樣破壞，讀取試樣破壞載荷值；6）取5個樣品為一組，計算出算術平均值作為試驗結果。d）數據處理雙極板抗壓強度按公式（20）計算：σc=P（20）式中：σc——抗壓強度，MPa；P——載荷極限值，N；A——試樣的受壓截面積，mm2。雙極板平均抗壓強度按公式（21）計算：1σci（21）式中：σ-c——平均抗壓強度，MPa；σci——每個樣品的抗壓強度，MPa；n——測量樣品數量。5.2.4耐久性5.2.4.1腐蝕電流密度將雙極板置于電解液中靜置1h，待開路電壓穩定再進行測試。腐蝕電流密度按NB/T42007-2013中5.3的規定進行試驗。a）測試儀器試驗中使用的儀器如下：1）恒電位儀。2）電化學測試池。采用五口燒瓶，主要用于盛放電解質溶液，主要材料為玻璃或塑料等耐腐蝕性材料。五口燒瓶的中間一個瓶口用于放置工作電極，其他四個瓶口分別用于放置連接參比電極的鹽橋、對電極、通氣管及置換溶液。b）樣品制備試驗樣品應按以下要求制備：1）按測試要求截取一定尺寸的矩形材料作為樣品。2）表面應光潔、無劃痕和破損。3）用乙醇等溶劑清洗樣品表面，在氮氣氣氛、常溫、常壓下干燥30min。4）將電極與樣品表面連接，除有效測試面積為100mm2的測試表面外，其余表面予以絕緣密封。c）測試步驟按照以下步驟測試樣品的腐蝕電流密度：1）以樣品為工作電極，以汞電極/硫酸亞汞電極為參比電極，以無孔石墨板為對電極進行測試。2）將工作電極浸泡在1.5mol/LVOSO4和3mol/LH2SO4電解質溶液中。3）對樣品進行線性電位掃描，掃描速率為2mV/s，電位掃描范圍為-0.2V～+1.2V。4）對測得的極化曲線進行塔菲爾（Tafel）擬合，塔菲爾直線的交點所對應的電流即為樣品的腐蝕電流。d）數據處理雙極板腐蝕電流密度按公式（22）計算：icorr=I/A…………（22）式中：icorr——腐蝕電流密度，μA/cm2；I——腐蝕電流，μA；A——試樣的有效測試面積，cm2。5.2.4.2釩離子擴散系數按NB/T42080-2023中5.10的規定進行試驗。a）測試儀器試驗中使用的儀器及精度要求如下：1）恒溫槽：控溫精度不低于0.5℃;2）pH計：精度不低于0.01級；3）pH復合電極；4）磁力攪拌器；5）紫外可見分光光度計：光度準確度不低于0.5%T；6）傳導池：由兩個完全相同的半槽組合成一個整體，由耐腐蝕性材料加工而成b）化學試劑試劑應滿足以下要求：1）pH為4.00的鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液;2）pH為6.86的混合磷酸鹽標準溶液；3）電解液：成分為含1.5mol/LVOSO4、3mol/LH2SO4的溶液；4）去離子水：25°C時，電導率小于10μS/cm；c）測試步驟對預處理后的膜進行吸光度測試，再按照以下步驟進行測試：1）把樣品放在兩個恒溫的傳導池中間，用螺栓壓緊傳導池。傳導池滲透側腔室中倒入去離子水將攪拌子放入傳導池兩側腔室中，并接通磁力攪拌器電源。2）將校準后的pH計插入滲透側溶液中。量取與去離子水相同體積的電解液，并倒入電解液側腔室中，使兩側溶液高度保持一致。電解液倒入后記錄pH計的顯示值并立即開始計時，此后每過1min記錄一個pH值，記錄至30min，共31個數據點。記錄最后一個數據點后將pH計從傳導池中移開。3）用吸管從滲透側溶液中取出3mL溶液并加入比色皿中，用分光光度計測試溶液的吸光度。測試后將溶液倒回傳導池滲透側。此后每30min取樣并記錄其吸光度，記錄3h，共獲得6個數據點。4）拆卸實驗裝置，將膜取出，測試膜樣品的平均厚度。5）取3個樣品為一組，計算出算術平均值作為試驗結果。d）數據處理根據測得的pH值計算H+濃度；并通過線性擬合得到滲透側H+濃度隨時間變化的速率KH+，單位為摩爾每升每分（mol/(L·min)）；根據測得的吸光度數據，計算出VO2+的濃度，并通過線性擬合得到滲透側VO2+濃度隨時間的變化速率KVO2+，單位為摩爾每升每分（mol/(L·min)）。按公式（23）計算膜對H+和VO2+的選擇性系數。α=(KH+×C0VO2+)/(KVO2+×C0H+)………………（23）式中：α——樣品對H+和VO2+的離子選擇性系數；KH+——滲透側H+濃度隨時間變化的速率，mol/(L·min)；C0VO2+——滲透側VO2+濃度隨時間的變化速率，mol/(L·min)；KVO2+——初始時刻電解液中H+濃度，mol/L；C0H+——初始時刻電解液中VO2+濃度，mol/L；樣品的平均離子選擇性系數按公式（24）計算：式中：——平均離子選擇性系數，%；αi——每個樣品的離子選擇性系數，%；n——測量樣品數量。5.2.4.3氣體透過率按NB/T42007-2013中5.5的規定進行試驗。a）測試儀器試驗中使用的儀器如下：1）氣相色譜儀。2）滲透池。b）樣品制備試驗樣品應按以下要求制備：1）樣品為圓形，直徑為6cm。2）樣品表面應光潔、無褶皺和破損。c）測試步驟按照下列步驟對樣品的透氣率進行測試：1）將樣品夾在兩塊均具有氣體進口和出口的不銹鋼夾具之間，使兩側形成氣室，作為試驗滲透池。2）將滲透池按照圖4所示的試驗裝置示意圖安裝在試驗裝置上。3）在氣室的一側通入壓力為0.1MPa的氫氣，另一側通入相同條件的氦氣，使氣室兩側的壓力保持平衡。壓力平衡通過兩側的精密壓力表來控制。4）在壓力為0.1MPa條件下至少穩定2h，將氣相色譜儀安裝在氦氣的出口處，測量被測氣體的濃度，并記錄色譜圖。圖4雙極板透氣率試驗裝置示意圖1—氦氣；2—滲透池；3—氣相色譜；4—尾氣；5—氫氣極板的另一側滲透過來的被測氣體，氣相色譜儀用于檢測滲透池出d）數據處理雙極板透氣率按公式（25）計算：C=q/A…………（25）式中：C——雙極板單位時間、單位面積的氣體透過率，cm3/(cm2·s)；q——單位時間的氣體滲透量，cm3/s；A——滲透池有效測試面積，cm2。5.2.4.4耐腐蝕性試驗以雙極板材料的質量變化及尺寸變化率作為雙極板耐腐蝕性表征方法。耐腐蝕性測試通過3mol/L硫酸水溶液浸泡30天，測試方法符合NB/T42080-2023規定。除非另有規定，試驗介質為1.5mol/LVO2++3mol/L的硫酸溶液，在40℃下浸泡7天。.a）測試儀器試驗中使用的儀器及精度要求如下：1）分析天平：精度為0.1mg。2）游標卡尺：精度為0.02mm。3）量筒：精度為0.5mL。4）燒杯：精度為1mL。b）樣品準備試驗應按以下要求制備：1）按測試要求截取一定尺寸的矩形材料作為樣品。2）樣品為標準形狀，尺寸為20mm×30mm。3）表面光潔、無褶皺和破損。c）試劑測量試劑包括：1）3mo