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PEM燃料电池正常运行时，电池中的质子交换膜应该得到充分润湿。基于Springer模型，推导出膜中磺酸基团所带水分子数沿着膜厚方向的分布方程。考虑膜厚、温度和电流密度等因素的影响，分析膜中水传输的规律，得到了极限状况下膜的润湿状态。结论认为膜越薄越容易自润湿；膜越薄、电流密度越大，则膜自润湿所需时间越短，当膜厚小于15／μm，电流密度大于0．6A/cm^2时，膜自润湿所需时间会急剧减少。结论对于PEM燃料电池的设计和操作具有一定的指导意义。