質(zhì)子交換膜(proton exchange mem-brane, PEM)作為PEMFC中的核心元件,，直接影響著電池的性能和壽命,，其主要功能是分隔氧氣和氫氣、傳導(dǎo)質(zhì)子,、隔絕電子,。為提高質(zhì)子交換膜的質(zhì)子傳導(dǎo)率，減小離子電阻,，主要方法是減小質(zhì)子交換膜的厚度,，因此薄膜的厚度不斷降低。但隨著薄膜厚度的減小,，其擊穿電壓也越來越小,，更容易引起電學(xué)短路，對電池造成非常大的損害,，所以當(dāng)施加在PEM上的電場超過其絕緣電氣強(qiáng)度時,，就會達(dá)到薄膜厚度的極限。即PEM厚度的最終物理極限由質(zhì)子交換膜的絕緣擊穿特性決定 ,。而燃料電池中的反極現(xiàn)象一般表現(xiàn)為某一電流密度下,，電堆內(nèi)部某一片或多片膜電極不能獲得足夠的燃料或氧化劑，從而導(dǎo)致電極電壓反轉(zhuǎn),，其反轉(zhuǎn)電極電壓的絕對值有可能超過電池中PEM的擊穿電壓,，從而破壞PEM的絕緣性，損壞電池,。

理想的介質(zhì)在外電場作用下應(yīng)該沒有傳導(dǎo)電流,。但是任何實(shí)際的介質(zhì)，在直流電壓作用下總會有微弱的電流流過（漏導(dǎo)電流）,。在一定電壓范圍內(nèi),，介質(zhì)的漏導(dǎo)電流與所施加的電壓成正比，符合歐姆定律,。但到達(dá)一定電壓值后，漏導(dǎo)電流和電壓的關(guān)系會偏離歐姆定律,，表現(xiàn)出電流失控,，電阻趨于無限小的現(xiàn)象 ，即發(fā)生介電擊穿,。介質(zhì)由絕緣體變?yōu)閷?dǎo)電體,，發(fā)生擊穿時的臨界電壓稱為介質(zhì)的擊穿電壓。介質(zhì)的擊穿特性是介質(zhì)的基本電性能之一，它決定了介質(zhì)在電場作用下保持絕緣特性的能力,。所以,，通過研究質(zhì)子交換膜的擊穿電壓特性，可以得到其絕緣擊穿特性,。