T-SNEIA 9-2024 锌铁液流电池用离子传导膜测试方法

锌铁液流电池用离子传导膜测试方法Measuringmethodofionconductingmembraneforzinc-iron山东省新能源产业协会发布I II 1 1 1 2 2 2 3 44.5耐刺穿性能 74.6尺寸变化率 9 4.8离子交换容量测试及磺化度计算 4.9离子选择透过性 1锌铁液流电池用离子传导膜测试方法刺穿性能、尺寸变化率、含水率、离子交换容量、磺化度、离子本标准适用于碱性体系的锌铁液流电池用离子传导膜，此标准的体系使用的隔膜为磺化聚醚醚酮GB/T37841—2019塑料薄膜和薄片GB/T6672—2001塑料薄膜和薄片厚度GB/T2918—1998塑料试样状态调节和试验的GB/T20042.3—2022质子交换膜燃料电池第三部分：NB/T42080—2016NB/T42146—2018ISO23529橡胶物理试验方法试样制备和调节通隔膜验伤diaphragminju磺化度degreesulfonation24测试方法如无特殊标注，测试均在（23±2）℃,相对湿度（50±10%）条件下进行。4.2厚度一致性4.2.1仪器精度大于等于0.1μm；测试长度和宽度4.测量前检查测量仪零点，在每组试样测量后重5.测量时平缓放下测头，避免试样变形，测试过程中测试头施加在样品表面的强度在0.7N/cm~2N/cm之间选区；6.按照等分厚度、等分宽度的方法以确定测厚的位置点，测试点应均匀分布4.2.3数据处理（1）d—膜的平均厚度，单位为微米(μmdi—某一点膜的厚度测量值，i=1，2，3，...，n，单位为微米(μmR=dmax−dmin（2）R—膜的厚度最大值和最小值之差为厚度极差，单位为微米(μmdmax—膜的厚度最大值，单位为微米(μmdmin—膜的厚度最小值，单位为微米(μm3△dave—膜的厚度平均偏差，单位为微米(μmdi—某一点膜的厚度测量值，i=1，2，3，ⅆ,n，单位为微米(μmd—膜的平均厚度，单位为微(μm）。（4）σ—膜的厚度标准偏差，单位为微米(μm）。×100%（5）δ—膜的厚度离散系数，反映单位均值上的离散程4.3.1仪器电阻测量，精确度大于等于0.5%，主要为夹具的电阻测量；—铜电极起电流传导作用；—双极板起集流作用；—石墨毡起电流传导作用；—离子传导膜为待测样品，用于液流电池中分隔正负极电解液以及对特定离子进行传输。4道分别与两个装有40mL待测溶液的溶液相连，两个瓶中的溶液组分浓度保池并浸润薄膜和石墨毡，注意观察循环管路中无明显气泡），），）；4.3.3数据处理A=b2（6）A—膜的有效面积，单位为平方米（m2b—PET膜方孔的尺寸，单位为米（m未选用PET膜限制膜面积时，Rm=R4−R3（7）Rm—膜电阻，单位为欧姆(Ω);R4—安装了膜试样的电导池的阻抗值，单位为欧姆(Ω);R3—未安装膜试样的电导池的阻抗值，单位为欧姆(Ω)。RA=RmA（8）RA—膜面电阻，单位为欧姆平方米(Ω·m2（9）K—膜电导率，单位为西门子每米（S/m4.4拉伸性能4.4.1测试原理4.4.2拉伸强度及断裂伸长率测试），），），5h—厚度：≤1mm；L0—标距长度：50mm±0.5mm；L3—总长度：≥150mm。b2—端部宽度：25mm±1mm；h—厚度：≤1mm；L0—标距长度：25mm±0.25mm；L—夹具间的初始距离：80mm±5标线与试样的中点距离应相等(±1mm两标线间距离的测量精度大于等于1%；标6125②夹具用于夹持试样并与试验机相连，试样±0.5±0.75±0.051±1.0±1.5±0.12±2.0±3.0±0.23±3.0±4.5±0.3①应变数据记录的数据采集频率基于：——试验速度v，单位为毫米每分钟（mm/min——标距和初始夹具距离的比值，L0/L；）；从传感器到指示器的整体传输的最小数据采集频率fmin，以Hz为单位，计算如下：fmin=（10）E—弹性模量，单位为兆帕（MPaA—试样截面积，单位为平方毫米（mm2L—夹具距离，单位为毫米（mm）。=EAε（12）7fforce=（14））；2.样品按每个实验方向为一组，每组样品数应满足三次有效试验的要求；4.4.4数据处理p—膜受到的拉力，单位为牛顿（N根据试样断裂时标线间距离与原始标线间距离之差，使用公式（16）计算断裂拉伸应变：ε—断裂伸长率；L0—原始标线间距离，单位为毫米（mm（17）E—弹性模量，单位为兆帕（MPaσ1—应变值为ε1=0.0005（0.05%）时测量4.5耐刺穿性能4.5.1测试原理84.5.2耐刺穿性能测试方法a)试验装置b)钢针固其中，穿刺设备所选用的负载传感器测量精度大于等于0.011.穿刺针的材质为不锈钢，直径为（1.00±0.05）mm；穿刺针尖端为半球状，半径为（0.50±0.05）3.薄膜厚度测量仪分度值小于0.1μm，精度大于等于0.2%；4.5.3测试方法平均值，试样厚度测试选点位置应位于刺穿点的四周，如下图所93.将试样平展于夹具中并夹紧，夹紧后夹紧环4.对隔膜施加预应力，预应力数值≤0.01×隔膜被刺穿时穿刺力（注：提前试测一次刺穿力）；4.5.4数据处理Fp——耐刺穿强度，单位为千牛每毫米（kN/mmF0——耐刺穿力，单位为牛（Nd——试样的厚度平均值，单位为微米(μm）。4.6尺寸变化率4.6.1测试方法2.将样品膜在测试环境条件下放置24h；和y，测量样品膜记号间的间距为lox及loy；5.将上述两个样品膜按附录A方法进行预处6.将预处理后的样品膜取出，并测量四个角及中间部位的厚度，取其平均值为dwz；4.6.2数据处理Фd—厚度变化率，单位为百分比（%dwz—预处理后样品膜的厚度，单位为微米(μmdoz—预处理前样品膜的厚度，单位为微米(μm）。lwx—x方向预处理后样品膜的长度，单位为毫米（mmlwy—y方向预处理后样品膜的长度，单位为毫米（mm4.7含水率4.7.1测试方法2.将处理好的样品膜从去离子水中取出并用吸水纸将膜表面的水分吸干，迅速放入已称恒重的称量瓶中，用分析天平称量质量，记录质量为m4.取出试样放进干燥器内冷却至室温，分析天平称量质量，待读数稳定后，记录质4.7.2数据处理m₁—吸干表面水后烘干前离子传导膜的质量，单位为毫克（mg4.8离子交换容量测试及磺化度计算4.8.1测试方法1.取少量SPEEK膜或者干料洗涤至PH＞5；3.将样品放入100mL0.01M氢氧化钠标准溶液中浸泡24h，使SPEEK-H完全转化为钠盐形式4.8.2数据处理NSPEEK−H=MNaOHVNaOH−MHClVHClMNaOH—浸泡隔膜所用的氢氧化钠标准溶液浓度，单位为摩尔每升（mol/LVNaOH—浸泡隔膜所用的氢氧化钠标准溶液体积，单位为毫升（mLMHCl—浸泡隔膜所用的盐酸标准溶液浓度，单位为摩尔每升（mol/L2.离子交换容量（ionexchangecaIEC=×1000（IEC—离子交换容量，单位为毫摩尔每克MPEEK—PEEK的摩尔质量，288g/mol。4.9离子选择透过性4.9.1离子选择性系数分析⑤将装置放置在25℃的恒温箱中放置膜的离子渗透率可以根据公式（26）计算S—离子传导隔膜的有效面积，单位为平方米（m2d—待测隔膜的厚度，单位为米（m（t）—渗透t时刻后，传导侧待测离子的浓度（t）—渗透t时刻后，渗透侧待测离子的浓试剂中所需标准滴定溶液、制剂和制品，在没有注明其他要求时，均按GB/T601、GmV；称量使用分析天平，精度为0.0001g；其他仪器和设备使用一般实验室仪③将工作电极和参比电极插入支架并深入到溶液内，开启搅拌（2min④采用EDTA标准滴定溶液，利用电位滴定测定装置进行滴定至出现突跃终点，突跃终点按照量的情况下铁氰根会把部分碘化钾氧化为单质碘，再通④采用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定，利用照GB/T9725相关规定判断。对锌铁液流电池中铁氰根离子含量，按式（28）c—样品铁氰根浓度的数值，单位为摩尔每升），4.10老化性能离子传导膜长时间浸泡在正、负极电解液中，其中正极电解液在充电过程中会产生强氧化性的铁4.10.1耐碱性4.10