双极膜虽然是一种新膜(与其他高分子膜200余年发展历史相比而言)，但它的研究可追溯到50年代中期。其发展过程可划分为三个阶段：第1阶段50年代中期至80年代初期，这是双极膜发展十分缓慢的时期，双极膜只是由两片阴阳离子膜直接压制，性能很差，水分解电压比理论压降高几十倍，应用研究是以水解离为基础的实验室阶段；第二阶段从80年代初至90初，由于双极膜制备技术的改进，成功地研制了单片型双极膜，其性能很大程度的提高，已经在制酸碱和脱硫技术得到了成功应用，这一阶段出现了商品双极膜；从90年代初至今是双极膜得到迅猛发展的时期，随着对双极膜工作过程机理的深入研究，从膜结构、膜材料和制备过程上进行了重大改进，使制得的双极性膜在性能上有较大提高，其中主要是对阴膜和阳膜接触界面的改进，从较初简单的“层压型”或“涂层型”结构到80年代初开始出现的单片型结构，随后又出现带有中间“催化层”的复杂结构。我国在双极膜的研发工作从上世纪90年代才开始，起步比较晚，直到近几年才出现了商品化双极膜。双极膜的应用从化工行业已扩展到生命科学、环境科学和能源等诸多相关国际民生行业中，作为一种新型工具来解决这些领域中的技术难题。质子交换膜的好坏直接影响电池的使用寿命。富马泰科Fumatech膜系统工程
质子交换膜分类，固定式长寿命电源：在较长使用寿命范围内提供的功率密度较大，现已证明它可连续使用10000小时以上，并不断改善设计，为固定式质子交换膜燃料电池产业的商业成功作出贡献。便携式电源：使便携式燃料电池装置体积更小、功率更大，这些组件使燃料电池用干反应气体就能出色地进行工作，达到可满足较具挑战的应用要求的耐用功率密度。交通工具电源：在恶劣（炎热和干燥）的汽车环境下具有较大的功率密度和耐用性。这些组件可在更热和更干燥的工作条件下运行，实现系统更加简化、功率更大的小型燃料电池组。广东Fumatech膜官网燃料电池的单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。
质子交换膜的氢气安全监控与排放消除装置由氢气敏感传感器、监控报警器及排放风机、管道和消氢器等组成，传感器必须安装在电站空间的较高处。电气系统根据工程整体供电方式和结构对发电机发出电力进行处理后与电网并联运行或/和直接向负载供电，涉及潮流、开关设备、表盘和继电保护等。采用发电站可以实现工程应急电网的多电源分布式供电方式，因此其电气及变配电系统是一个值得深入研究的问题。电站自动化系统是为保障发电站正常工作、可靠运行而设置的基于计算机参数检测与协调控制的自动装置，一般应采用分布式控制系统(DCS)或现场总线控制系统(FCS)。主要设备包括现场智能仪表或传感器、变送器，通讯总线和控制器，并提供向工程控制中心联网通讯的接口。主要功能包括参数检测、显示、报警，历史数据存储，故障诊断，事故追忆，操作指导，控制保护输出和数据信息管理等，是电站信息化、智能化的中心。
燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。较初，电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成，2013年正发展为直接使用固体的电解质。工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气，起作用的成分为氧气）。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。当氢离子进入电解液中，而电子就沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。此过程水可以得到重复利用，发电原理与可夜间使用的太阳能电池有异曲同工之妙。质子交换膜的性能对燃料电池的性能起着非常重要的作用。
质子交换膜制作双极板的材料为降低成本，改进加工性能，开发出了模铸石墨双极板。模铸石墨双极板制备简单，但模铸双极板的导电性不如纯石墨板，黏结材料的降解还可能影响双极板的寿命，并且在加工细流道和脱模过程中也存在困难。金属双极板的优点是适于规模生产，而且成本较低。但金属双极板需要解决的关键问题是提高它的耐腐蚀能力。为改善其在电池工作条件下的抗腐蚀性能，可以采用经表面改性的金属材料（如钛、不锈钢和Ni基合金等）制备（防止金属双极板发生腐蚀的方法包括改变合金的组成与制备工艺、表面改性等。金属材料的表面改性是非常有效的手段，改性的方法包括电镀或化学镀贵金属或导电化合物、采用焙烧等方法制备导电复合氧化物层等。质子交换膜可以向外界提供电流。河北德国Fumatech膜制氢
双极膜按宏观膜体结构分可分为均相双极膜和异相双极膜。富马泰科Fumatech膜系统工程
离子交换膜的性能：1、机械强度膜的机械强度包括膜的爆破强度和抗拉强度以及抗弯强度和柔韧性能。爆破强度是指膜受到垂直方向的压力时，所能承受的较高压力，采用水压爆破法测定，以单位面积上所受压力表示（MPa），它是表明膜的机械强度的重要指标。抗拉强度是指膜受到平等方向的拉力时，所能宾较高拉力，以单位面积上所受接力表示（MPa）。膜的机械强度主要决定地的化学结构、增强材料等。增强的交联度可提高膜的机械强度，而增设交换容量和含水量会使强度下降。一般使用膜的尖大于0.3MPa。2、化学性能指膜的耐酸碱、耐溶剂、耐氧化、耐辐照、耐温、耐有机污染等性能。富马泰科Fumatech膜系统工程
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