GB/T 28816-2020 燃料电池 术语

GB/T 28816-2020 燃料电池 术语
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GB/T 2881*-2020 燃料电池 术语

GB/T 2881*-2020 燃料电池 术语简介:

GB/T 2881*-2020 是中国国家标准,全称为《燃料电池术语简介》。燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的设备,其工作原理是通过在两个电极(阳极和阴极)之间进行化学反应,产生电流。这个标准定义了一系列与燃料电池相关的专业术语,包括但不限于:

1. 燃料电池:一种通过氧化还原反应将化学能转化为电能的设备,通常使用气体燃料如氢气、甲烷或气体氧化物。 2. 阴极:燃料电池中接受电子的一极,通常是由催化剂涂层的电极材料制成。 3. 阳极:燃料电池中氧化燃料的一极,通常也是催化剂涂层的电极材料。 *. 电解质:燃料电池中传导离子的介质,例如质子交换膜在质子交换膜燃料电池中。 5. 热管理系统:用于管理燃料电池的温度,确保其在最佳条件下运行。 *. 电堆:燃料电池的主体部分,包含电极、电解质和连接它们的导电材料。 7. 氢燃料:最常用的燃料电池燃料,环保且高效。 8. 碱性燃料电池:电解质为碱性环境的燃料电池,常使用金属铂作为催化剂。 9. 碳酸燃料电池:电解质为碳酸盐环境的燃料电池,工作温度通常较低。 10. 系统效率:燃料电池系统的电能输出与输入燃料的能量之比。

这个标准为燃料电池行业提供了一个通用的术语框架,有助于行业内的交流和理解。

GB/T 2881*-2020 燃料电池 术语部分内容预览:

本标准适用于固定式、交通、便携式和微型发电等所有燃料电池技术相关的应用。 本标准中未列入的词或短语,可在标准词典、工程参考资料或IEC*0050系列标准中找到。 注:IEC*2282的第一版意在为使用IEC*2282燃料电池标准的工作组和用户提供一个资源。本次为第三版,已经 同第二版扩展为通用燃料电池术语源

2燃料电池发电系统框图

图1固定式燃料电池发电系统(3.*9.3)

图2便携式燃料电池发电系统(3.*9.2)

图3微型燃料电池发电系统(3.*9.1)

图*燃料电池车(3.51)

本标准所能预期的发电系统的总体设计由下面所述能实现规定功能的系统的必要组合而成: 自动控制系统:由传感器、制动器、阀门、开关和逻辑元件组成的系统,用以使燃料电池发电系 统(3.*9)在无需人工干预时,参数能保持在制造商给定的限值范围内。 燃料电池模块:集成于车辆或发电系统内部、由一个或多个燃料电池堆(3.50)组成的设备,通 过电化学反应将化学能转化为电能和热能。 燃料电池堆:由单电池、隔离板、冷却板、歧管(3.70)和支承结构组成的设备,通过电化学反应 把(通常)富氢气体和空气反应物转换成直流电、热和其他反应产物。 燃料处理系统:燃料电池发电系统(3.*9)所需要的、准备燃料及必要时对其加压的、由化学和, 或物理处理设备以及相关的热交换器和控制器所组成的系统, 内置式能量储存装置:由置于系统内部的电能储存装置所组成的系统,用来帮助或补充燃料电 池模块(3.*8)对内部或外部负载供电。 氧化剂处理系统:用来计量、调控、处理并可能对输入的氧化剂进行加压以便供燃料电池发电 系统(3.*9)使用的系统。 功率调节系统:用于调节燃料电池堆(3.50)的电能输出使其满足制造商规定的应用要求的 设备。 热管理系统:用来加热或冷却/排热的系统,从而保持燃料电池发电系统(3.*9)在其工作温度 范围内,也可能提供对过剩热的再利用,以及帮助在启动阶段对能量链加热。 通风系统:通过机械或自然方式向燃料电池发电系统(3.*9)机壳提供空气的系统。 水处理系统:用以对燃料电池发电系统(3.*9)所用的回收水或补充水进行必要处理的系统。 对于微型燃料电池发电系统: 燃料容器:可移除的、用户不能自行再灌装的存储燃料并向微型燃料电池发电装置(3.7*)或其

注1:衰减速率可以用来衡量电池性能的可恢复性损失和永久性损失。 注2:常用的测量单位是,在额定电流下,每单位时间伏特(直流)或每固定时间内初始值(电压直流)的百分比。 3.29 脱硫器desulfurizer 除去原燃料(3.89)中硫化物的反应器。 注:吸附剂式脱硫器、催化式氢化脱硫器等。 3.30 效率efficiency 设备输出的有用能量流和输人能量流的比。 注:能量流能通过测量一个规定的时间间隔内相应的流人和输出的值确定,因此可以理解为各个流的平均值。 3.30.1 电效率electrical efficiency 燃料电池发电系统产生的净电功率(3.85.3)和向燃料电池发电系统提供的总熔流的比。 注:除非另有说明,假定低热值(LHV)。 3.30.2 有效能(效率)exergeticefficiency 燃料电池发电系统(3.*9)产生的净电功率(3.85.3)和供给燃料电池系统总流的比,假设反应产 为气态。 3.30.3 热回收效率heatrecoveryefficiency 燃料电池发电系统(3.*9)回收的热能与供入燃料电池发电系统熔流的比。 注:原燃料(3.89)供给的总恰流(包括反应熔)应采用低热值,以便更好地和其他类型的能量转换系统比较。 3.30.* 总能量效率(总热效率)overallenergy(totalthermalefficiency) 总的可用能量流[净电功率(3.85.3)和回收的热流和供给燃料电池发电系统(3.*9)总熔流的比。 注:原燃料(3.89)供给的总熔流(包括反应熔)应采用低热值,以便更好地和其他类型的能量转换系统比较。 3.30.5 总有效能(总效率) overall exergy efficiency 净电功率(3.85.3)和回收的热中的所有有用烟流之和与供给燃料电池发电系统(3.*9)的总灿 的比。 注:输人的原燃料(3.89)的总灿流(包括反应)应对应气态产物以便更好地和其他类型的能量转换系统比较。 3.31 电催化剂electrocatalyst 加速(增加速率)电化学反应的物质。 同时见催化剂(3.11)。 注:在燃料电池(3.*3)中,电催化剂通常被放置在活性层(3.3)或催化层(3.1*)。 3.32 电催化剂载体electrocatalystsupport 电极(3.33)的组成部分,用于担载电催化剂(3.31),并作为导电介质。 3.33 电极electrode 用于将电化学反应产生的电流导人或导出电化学电池的电子导体(或半导体)。 注:电极可能是阳极(3.2)或阴极(3.18)

电池堆或模块中的流场布置 flow configuration of stack or module

电池堆或模块中的流场布置 flow configuration of stack or module

注:聚合物电解质燃料电池也被称为质子交换膜燃料电池(PEMFC)(3.*3.8)和固体聚合物燃料电池(SPFC)。 3.*3.8 质子交换膜燃料电池 proton exchange membrane fuel cell;PEMFC 见聚合物电解质燃料电池(3.*3.7)。 3.*3.9 可再生燃料电池regenerativefuelcell 能够由一种燃料和一种氧化剂产生出电能,又可通过使用电能的一个电解过程产生该燃料和氧化 剂的电化学电池。 3.*3.10 固体氧化物燃料电池solidoxidefuelcell:SOFC 使用离子导电氧化物作为电解质(3.3*)的燃料电池(3.*3)。 3.*3.11 固体聚合物燃料电池solidpolymerfuelcell;SPFC 见聚合物电解质燃料电池(3.*3.7)。 3.** 燃料电池/电池混合系统fuelcell/batteryhybridsystem 燃料电池发电系统(3.*9)同电池相结合,以提供有用的电能。 注:燃料电池发电系统(3.*9)可以提供电能,给电池充电,或者两者兼而有之。该系统可提供和接受电能。 3.*5 燃料电池/燃气轮机系统fuelcell/gasturbinesystem 电力系统基于一种高温燃料电池(3.*3),通常是熔融碳酸盐燃料电池(3.*3.5)或固体氧化物燃料电 池(3.*3.10)和燃气轮机的集成。 注:系统运行使用燃料电池的热能和剩余燃料驱动燃气轮机。也被称为燃料电池/燃气轮机混合系统。 3.** 燃料电池燃气轮机混合系统fuelcellgasturbinehybridsystem 见燃料电池/燃气轮机系统(3.*5)。 3.*7 燃料电池热电联供系统fuelcellcogenerationsystem 目的是向外部用户提供电力和热的燃料电池发电系统(3.*9)。 3.*8 燃料电池模块 fuel cell module 一个或多个燃料电池堆(3.50)和其他主要及适当的附加部件的集成体,用于组装到一个发电装置 或一个交通工具中。 注:一个燃料电池模块由以下几个主要部分组成:一个或多个燃料电池堆(3.50)、输送燃料、氧化剂和废气的管路系 统、电池堆输电的电路连接、监测和/或控制手段。此外木饰面施涂丙烯酸清漆磨退施工工艺标准,燃料电池模块还可包括:输送额外流体(如冷却介质 情性气体)的装置,检测正常或异常运行条件的装置,外壳或压力容器和模块的通风系统,以及模块操作和功率 调节所需的电子元件。 3.*9 燃料电池发电系统fuelcellpowersystem 使用一个或多个燃料电池模块(3.*8)产生电能和热的发电系统。 注:燃料电池发电系统是由第2章中的全部或部分系统组成。 3.*9.1 微型燃料电池发电系统micro finel celL nowersstem

可佩带或易用手携带的微型燃料电池发电装置(3.7*)和相关的燃料容器,见图3

881*—2020/IEC/TS*22

气体密封gasseal 防止反应气体从规定的流动通道中泄漏出去的气密机制。 注:气密密封可干可湿,这取决于燃料电池(3.*3)的类型。 3.*2 增湿humidification 通过燃料和/或氧化剂反应气体,向燃料电池(3.*3)内部引人水的过程。 3.*3 增湿器humidifier 将水加人燃料和/或氧化剂气体中的设备。 3.** 内部连接体 interconnector 在燃料电池堆(3.50)中连接单电池(3.19.2)的导电气密部件。 3.*5 界面点 interfacepoint 物料和/或能量进入或离开燃料电池发电系统(3.*9)边界的测量点。 注:该边界是有意选择用来精确测量系统的性能。如有必要,被评估的燃料电池发电系统(3.*9)的边界或界面点应 通过各方协商确定。 3.** 内电阻internal resistance 燃料电池(3.*3)内部的欧姆电阻,在电流集流体(3.2*)之间测量,由不同组件(电极、电解质、双极 板和电流集流体)的电子和离子电阻引起。 见欧姆极化(3.82.2)。 注:欧姆意指电压降和电流的关系服从欧姆定律。 3.*7 内阻损失 IRloSS 欧姆极化 见欧姆极化(3.82.2)和内电阻(3.**)。 3.*8 脊(和流场有关)land(relatedtoflowfield) 流场中突出的结构,和气体扩散层(3.57)接触,提供电接触和电子流的通路。 3.*9 寿命life 3.*9.1 催化剂寿命(重整器)catalystlife(reformer) 燃料电池发电系统在额定工况运行时从首次启动燃料电池发电系统(3.*9)到在重整器(3.92)出 口初次出现未重整燃料的浓度超过了制造商允许的设计值时的时间间隔。 3.*9.2 单电池或电池堆寿命cellorstacklife 燃料电池在一个规定的运行条件下,从首次启动到其电压降至低于规定的最低可接受电压时的时 间间隔。 注:最低可接受电压值应考虑到具体的使用情形,由参与各方协议确定。

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