搜索结果: NB/T 42007-2013, NB/T42007-2013, NBT 42007-2013, NBT42007-2013
| 标准编号 | NB/T 42007-2013 (NB/T42007-2013) | | 中文名称 | 全钒液流电池用双极板 测试方法 | | 英文名称 | Bipolar plate for vanadium flow battery-test method | | 行业 | 能源行业标准 (推荐) | | 中标分类 | K82 | | 国际标准分类 | 27.070 | | 字数估计 | 14,111 | | 引用标准 | GB/T 13465.2-2002 | | 标准依据 | 国家能源局公告2013年第4号;行业标准备案公告2013年第9号(总第165号) | | 发布机构 | 国家能源局 | | 范围 | 本标准规定了全钒液流电池用双极板的通用要求和测试方法, 主要包括厚度均匀性测试、翘曲度测试、腐蚀电流密度测试、电阻率测试、透气率测试、弯曲强度测试、拉伸强度测试和抗压强度测试。本标准适用于所有的全钒液流电池用双极板材料。 | NB/T 42007-2013: 全钒液流电池用双极板 测试方法
NB/T 42007-2013 英文名称: Bipolar plate for vanadium flow battery-test method
NB
ICS 27.070
K82
备案号：41509-2013
中华人民共和国能源行业标准
全钒液流电池用双极板 测试方法
1 范围
本标准规定了全钒液流电池用双极板的通用要求和测试方法，主要包括厚度均匀性测试、翘曲度测
试、腐蚀电流密度测试、电阻率测试、透气率测试、弯曲强度测试、拉伸强度测试和抗压强度测试。
本标准适用于所有的全钒液流电池用双极板材料。
5 测试方法
5.1 厚度均匀性测试
5.1.1 测试仪器
试验中使用的仪器及精度要求如下：
a） 测厚仪：精度为 1μm，用于测试双极板样品的厚度。
b） 游标卡尺：精度为 0.02mm，用于测试双极板样品的长度和宽度。
5.1.2 样品制备试验样品应按以下要求制备：
a） 按测试要求截取一定尺寸的矩形材料作为样品。
b） 样品为标准形状，其形状如图 1所示，尺寸为 100mm×100mm。
c） 表面光洁、无褶皱和破损。
5.1.3 测试步骤按照以下步骤对样品的厚度均匀性进行测试：
a） 将样品平放在测厚仪的测试平台上。
b） 每次测试前应校准测厚仪的零点，且在每组样品测试后应重新检查其零点。
c） 将测厚仪的测量头缓慢放下，直至测量头接触被测材料表面，操作过程中应避免样品变形和破损。
d） 厚度测量位置如图 1 所示，测试点应分布在每个划定区域的中心位置，距离样品边缘应大于
5mm。每个测试点应至少重复测量 5次，取其算术平均值。
e） 厚度均匀性用厚度最大值与最小值之差、双极板的平均厚度、厚度标准偏差及离散系数表示。
5.1.4 结果计算
5.1.4.1 双极板最大值与最小值之差
双极板厚度最大值与最小值之差按公式（1）计算：
5.1.4.3 双极板厚度标准偏差
双极板厚度标准偏差按公式（3）计算：
5.1.4.4 双极板厚度离散系数
双极板材料厚度离散系数按公式（4）计算：
5.2 翘曲度测试
5.2.1 测试仪器试验中使用的仪器及精度要求如下：
a） 高度尺：精度为 0.02mm。
b） 钢卷尺：精度为 1mm。
5.2.2 样品制备
试验样品应按以下要求制备：
a） 样品为整个双极板部件。
b） 表面应光洁、无划痕和破损。
5.2.3 测试步骤
按照以下步骤对样品的翘曲度进行测试：
a） 将样品凹面朝上放置在水平台面上，确保无任何外力作用在样品上。
b） 用钢卷尺测量样品对角线长，精确至 1mm。
c） 用高度尺测量样品板面与高度间的最大偏差（即对角线最大弦高），精确至 0.02mm。
d） 取 5个样品为一组，计算出算术平均值作为试验结果。
5.2.4 结果计算
双极板翘曲度按公式（5）计算：
5.3 腐蚀电流密度测试
5.3.1 测试仪器试验中使用的仪器如下：
a） 恒电位仪。
b） 电化学测试池。采用五口烧瓶，主要用于盛放电解质溶液，主要材料为玻璃或塑料等耐腐蚀性
材料。五口烧瓶的中间一个瓶口用于放置工作电极，其他四个瓶口分别用于放置连接参比电极
的盐桥、对电极、通气管及置换溶液。
5.3.2 样品制备
试验样品应按以下要求制备：
a） 按测试要求截取一定尺寸的矩形材料作为样品。
b） 表面应光洁、无划痕和破损。
c） 用乙醇等溶剂清洗样品表面，在氮气气氛、常温、常压下干燥 30min。
d） 将电极与样品表面连接，除有效测试面积为 100mm2的测试表面外，其余表面予以绝缘密封。
5.3.3 测试步骤
按照以下步骤测试样品的腐蚀电流密度：
a） 以样品为工作电极，以汞电极/硫酸亚汞电极为参比电极，以无孔石墨板为对电极进行测试。
b） 将工作电极浸泡在 1.5M VOSO4和 3M H2SO4电解质溶液中。
c） 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-0.2V～+1.2V。
d） 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。
e） 取 5个样品为一组，将计算出的算术平均值作为试验结果。
5.3.4 结果计算双极板腐蚀电流密度按公式（6）计算：
5.4 电阻率测试
5.4.1 测试仪器
试验用仪器及精度要求如下：
a） 用四探针低电阻测量仪测量电阻值，测量电极为镀金的铜电极。四探针低阻测量仪的体电阻率为 0.01mΩ·cm。
b） 低电阻测量仪的精度为 0.01mΩ。
5.4.2 样品准备试验样品应按以下要求制备：
a） 按测试要求截取一定尺寸的矩形材料作为样品。
b） 样品为标准的矩形材料（100mm×100mm），样品的边缘不应超过夹具边缘。
c） 表面应光洁、无划痕和破损。
5.4.3 测试步骤
5.4.3.1 体电阻率测试
按照下列步骤对样品的体电阻率进行测试：
a） 每次测量前应校准测试仪的零点。
b） 测量时应避免样品变形、样品表面灰尘等因素的影响。
c） 用四探针低阻测量仪分别在样品靠近边缘和中心的 5个部位测量，记录不同部位体电阻值。
d） 取 5个样品为一组，计算出算术平均值作为试验结果。
5.4.3.2 接触电阻测试
按照下列步骤对样品的接触电阻进行测试：
a） 如图 2所示，将样品装在测试仪器上。
b） 测试过程中，压强每增加 0.05MPa记录一次电阻值，当电阻测试值与前一次电阻测试值的变化
率≤5%时，则认为达到电阻的最小值，停止测试，记录不同压强下的电阻值 R1。
c） 测量压强范围一般为 0MPa～0.6MPa。
d） 按照 a）～c）相同步骤，去掉两层炭毡间的双极板样品，记录不同压强下的电阻值 R2。
注：样品放置在两块镀金铜电极之间，两侧的炭毡为支撑物。在铜电极两侧施加一定的压力，通过记录不同压强下
的电流和电压值，得到不同施加压强下的电阻值。
5.4.4 结果计算
5.4.4.1 体电阻率双极板体电阻率按公式（7）计算：
5.4.4.2 接触电阻
双极板接触电阻按公式（8）计算：
5.5 透气率测试
5.5.1 测试仪器试验中使用的仪器如下：
a） 气相色谱仪。b） 渗透池。
5.5.2 样品制备试验样品应按以下要求制备：
a） 样品为圆形，直径为 6cm。
b） 样品表面应光洁、无褶皱和破损。
5.5.3 测试步骤
按照下列步骤对样品的透气率进行测试：
a） 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。
b） 将渗透池按照图 3所示的试验装置示意图安装在试验装置上。
c） 在气室的一侧通入压力为 0.1MPa 的氢气，另一侧通入相同条件的氦气，使气室两侧的压力保
持平衡。压力平衡通过两侧的精密压力表来控制。
d） 在压力为 0.1MPa条件下至少稳定 2h，将气相色谱仪安装在氦气的出口处，测量被测气体的浓度，并记录色谱图。
e） 取 5个样品为一组，计算出算术平均值作为试验结果。
5.5.4 结果计算
双极板透气率按公式（9）计算：
5.6 弯曲强度测试
5.6.1 测试仪器
试验中使用的仪器及精度要求如下：
a） 万能试验机：能满足本标准试验要求的试验机，测量精度不低于 0.5级。
b） 游标卡尺：精度为 0.02mm，用于测试样品的宽度和厚度。
5.6.2 样品制备
试验样品应按以下要求制备：
a） 在双极板上截取 100mm×10mm的矩形材料作为测试试样，或按照测试要求确定尺寸。
b） 调整万能试验机的跨距，使支座跨距小于样品的长度。
c） 样品表面应光洁、无划痕和破损。
5.6.3 测试步骤
按照以下步骤测试样品的弯曲强度：
a） 测量样品的宽度和厚度，精确到 0.02mm。
b） 按照 GB/T 13465.2-2002中的规定进行抗弯强度测试。
c） 压头以 1mm/min～3mm/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。
d） 取 5个样品为一组，计算出算术平均值作为试验结果。
5.6.4 结果计算
双极板弯曲强度按公式（10）计算：
5.7 拉伸强度测试
5.7.1 测试仪器
试验中使用的仪器及精度要求如下：
a） 万能试验机：能满足本标准试验要求的试验机，测量精度不低于 0.5级。
b） 游标卡尺：精度为 0.02mm，用于测试样品的宽度和厚度。
5.7.2 样品制备
试验样品应按以下要求制备：
a） 在双极板上截取 70mm×10mm的矩形材料作为测试试样，或按照测试要求确定样品尺寸。
b） 试样标距为 50mm。
c） 表面应光洁、无划痕和破损。
5.7.3 测试步骤
按照以下步骤测试样品的拉伸强度：
a） 在试样标距内测量试样的厚度和宽度，准确到 0.02mm。
b） 将试样夹入试验机的夹具上，先装入试验机上端，自然下垂，再夹入试验机下端。
c） 夹紧夹具，以防止试样在拉伸过程中滑脱或断裂在夹具内。
d） 启动试验机，以 3mm/min～7mm/min的速度拉伸，记录试样断裂时的负荷值。
e） 试样断裂在标距之外的部位时，此试验无效，应另取试样重做。
f） 取 5个样品为一组，计算出算术平均值作为试验结果。
5.7.4 结果计算
双极板拉伸强度按公式（11）计算：
5.8 抗压强度测试
5.8.1 测试仪器试验中使用的仪器及精度要求如下：
a） 万能试验机：能满足本标准试验要求的试验机，测量精度不低于 1级。
b） 游标卡尺：精度为 0.02mm，用于测试样品的宽度和厚度。
5.8.2 样品制备
试验样品应按以下......
|