质子交换膜燃料电池是一种使用质子交换膜作为核心部件的燃料电池。这种电池在交通、固定式应用和便携式应用等领域有广泛的应用。质子交换膜是质子交换膜燃料电池中的核心部件，其作用主要包括作为质子传导媒介、电极反应介质、催化剂载体、阴极和阳极反应物隔离物，为燃料电池工作提供氢离子通道并隔离两极反应气体。这种膜通常具有较低的温度/压力范围（50至100°C），并使用特殊的质子传导聚合物电解质膜。
根据GB∕T 20042.3-2022 质子交换膜燃料电池 第3部分：质子交换膜测试方法标准，今天，普创小编简单介绍下燃料电池质子交换膜透气性测试方法及检测仪器相关内容。
一、定义
（1）气体透过率
是指在恒定温度和单位压力差下，稳定透过时，单位时间内透过质子交换膜试样单位面积的气体的体积。
（2）气体透过系数
指在恒定温度和单位压力差下，在稳定透过时，单位时间内透过试样单位厚度、单位面积的气体的体积。
二、检测质子交换膜透气性能的重要性
质子交换膜作为燃料电池的核心部件，需要同时具备高质子导电性和良好的气体阻隔性。高质子导电性有助于质子在膜内的快速传递，从而提高燃料电池的效率；而良好的气体阻隔性则能防止氢气和氧气直接混合，避免电池内部短路，保证电池的安全性和稳定性。
此外，质子交换膜的透气性能直接影响燃料电池的效率。如果透气性能过强，会导致氢气和氧气在膜内直接接触，从而降低电池的开路电压和效率。
因此，质子交换膜透气性能测试，可以评估其对电池效率的影响,是一项重要的检测项目。
三、质子交换膜透气性测试用什么检测仪器
山东普创研发生产的压差法气体渗透仪GTR-V3用于质子交换膜透气性能测试，采用压差法试验原理，也称为质子交换膜透气性测试仪、质子交换膜透气度测定仪、质子交换膜透气率试验仪等，本检测设备是一种高精度、高效率的测试设备，在燃料电池研发、生产和质量控制过程中具有广泛应用。
质子交换膜透气性测试仪
三、燃料电池质子交换膜透气性测试方法操作步骤
(1)将压差法气体渗透仪的高压室和低压室分离,把真空油脂均匀涂抹在低压室试验台测试标志线 之外的区域。
(2)将一片按照要求裁切好的中速定性滤纸放置于低压室试验台中央空穴的正上方。
(3)将准备好的样品分别平整贴附于涂有油脂的低压室试验台上,确保样品与油脂接触区域无气泡产生。
(4)将高压室与低压室紧密闭合,开启水浴循环,温度控制装置设定温度为23℃。
(5)开启气体渗透仪电源开关,打开仪器计算机操作软件,运行安全气体(氮气或其他惰性气体)置换过程,时间不低于600s。
(6)安全气体置换结束后,切换阀门,通入高纯氢气,同时开启真空泵,高压室和低压室同时抽空脱气至 10 Pa 以下。
(7)关闭隔断阀,打开试验气瓶和气源开关向高压室充试验气体,高压室的气体压力应在1.0X10 Pa~1.1x10 Pa范围内。压力过高时,应开启隔断阀排出。
(8)脱气结束后,仪器自动关闭高、低压室排气阀,开始透气试验。
(9) 剔除试验开始的非线性渗透阶段,记录低压室的压力变化值AP和试验时间。
(10)继续试验直到在相同的时间间隔内的低压室压力变化保持恒定,达到稳定透过。至少取3个连续时间间隔的压差值,求其算数平均值,以 此计算该试样的气体透过率及气体透过系数。
山东普创致力于燃料电池质子交换膜透气性测试仪研发，通过测量质子交换膜透气率，可以评估燃料电池透气性能和耐久性，为燃料电池的进一步优化和改进提供技术支持及重要依据，欢迎咨询了解。
