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GB/T 20042.1-2017

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基本信息
标准编号 GB/T 20042.1-2017 (GB/T20042.1-2017)
中文名称 质子交换膜燃料电池 第1部分:术语
英文名称 Proton exchange membrane fuel cell -- Part 1: Terminology
行业 国家标准 (推荐)
中标分类 K82
国际标准分类 27.070
字数估计 33,389
发布日期 2017-05-12
实施日期 2017-12-01
旧标准 (被替代) GB/T 20042.1-2005
起草单位 中国科学院大连化学物理研究所、武汉众宇动力系统科技有限公司、武汉理工大学、新源动力股份有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、上海神力科技有限公司、深圳市标准技术研究院、南京大学昆山创新研究院、航天新长征电动汽车技术有限公司、宁波拜特测控技术有限公司
归口单位 全国燃料电池及液流标准化技术委员会(SAC/TC 342)
提出机构 中国电器工业协会
发布机构 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会
范围 本部分界定了质子交换膜燃料电池技术及其应用领域内使用的术语和定义。本部分适用于各种类型的质子交换膜燃料电池。

GB/T 20042.1-2017: 质子交换膜燃料电池 第1部分:术语
GB/T 20042.1-2017 英文名称: Proton exchange membrane fuel cell -- Part 1: Terminology
ICS 27.070
K82
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 20042.1-2005
1 范围
本部分界定了质子交换膜燃料电池技术及其应用领域内使用的术语和定义。
本部分适用于各种类型的质子交换膜燃料电池。
3 物理量及参数
3.1 实物特性相关
3.1.1
Pt担载量 Ptloading
燃料电池(电极)单位活性面积上Pt的量。
注:要明确是单独阳极或单独阴极Pt担载量,或者阳极和阴极Pt担载量的总和。
3.1.2
催化剂担载量 catalystloading
燃料电池(电极)单位活性面积上催化剂的量。
注:要明确是单独阳极或单独阴极担载量,或者阳极和阴极担载量的总和。
3.1.3
催化剂面积比活性 catalystareaactivity
燃料电池在给定电压下电极中单位电化学表面积的电催化剂所输送的电流。
3.1.4
燃料电池在给定电压下电极上单位质量的电催化剂所输送的电流。
3.1.5
电极活性/有效面积 electrodeactive/effectivearea
垂直于电流流动方向的电极的几何面积。
3.1.6
电极中能够参与电化学反应的电催化剂表面的面积总和。
注:电化学表面积表示为 m2。
3.1.7
极板的流场部分的平面投影面积与极板总平面投影面积的比值。
注:流场部分面积指可与膜电极活性区域相对应的面积。
3.1.8
质子交换膜中平均到每个传导质子的基团所带有的水分子数。
3.1.9
每摩尔离子基团所对应的干膜的质量,单位为g/mol。
了膜的酸浓度。
3.1.10
在给定温度和湿度下相对于干膜在横向、纵向和厚度方向的尺寸变化比例,用%表示。
3.1.11
质子传导率 protonconductivity
膜的质子传导能力,表征为膜在单位电场强度下所能传导的电流密度,单位是S/cm。
3.1.12
透气率 gaspermeability
在单位压力下单位时间内透过单位面积和单位厚度物体的气体量。
3.1.13
孔隙率 porosity
一个物件中所有孔的体积和该物件几何体积的比值。
注:在质子交换膜燃料电池中,孔隙率是催化层、微孔扩散层、气体扩散层的表征参数之一。
3.1.14
由电子和离子电阻造成的燃料电池内部的欧姆电阻。
注:欧姆意指电压降和电流的关系服从欧姆定律。
3.1.15
低可燃极限 lowerflammablelimit
可燃气体或蒸汽在与助燃气体形成的均匀混合系中能够被点燃并能转播火焰时的最低浓度(体积
分数)。
3.1.16
再循环率 recirculationratio
再循环反应物所占输入反应物的量的比例,也称回流比。
3.2 反应相关
3.2.1
额定电压 ratedvoltage
制造商规定的电堆或燃料电池系统在运行时的连续输出电压,燃料电池电堆或系统设计在该电压
下运行。
3.2.2
开路电压 opencircuitvoltage;OCV
燃料电池中有燃料和氧化剂但没有外部电流流动时的端电压。
3.2.3
空载电压 no-loadvoltage
燃料电池系统不向外部负载提供任何电能时其所用电堆的输出电压。如果燃料电池系统通过使用
其电堆来为寄生负载提供电能,电堆此时的空载电压要低于电堆的开路电压。
3.2.4
最低输出电压 minimumoutputvoltage
由生产厂商规定的燃料电池系统或模块所能允许输出的最低电压。
3.2.5
界面电压 interfacialpotential
电极与其相接触的电解质之间的电势差。
3.2.6
热力学电压 thermodynamicvoltage
根据一个反应的吉布斯自由能ΔG 和参与反应的电子数n通过公式V=-ΔG/(nF)计算出来的电
压;其中F 是法拉第常数,等于96485库伦。
3.2.7
由于活化极化而引起电极电位偏离其热力学电极电位的值。
3.2.8
欧姆极化过电位 ohmicoverpotential
由于欧姆极化而引起的电极电位偏离其热力学电极电位的值。
3.2.9
由于传质(浓差)极化而引起电极电位偏离其热力学电极电位的值。
3.2.10
对于质子交换膜燃料电池而言,指每个质子在正负电极之间电场作用下移动时所携带的液体分子
(如:水或醇等)的平均数。
3.2.11
内电流 internalcurrent
电子穿过电解质移动到另一侧所形成电流,或燃料分子穿过电解质移动到另一侧所对应的法拉第
电流。
3.2.12
极限电流 limitingcurrent
反应物到达催化剂表面瞬间便全部反应致使其在催化剂表面的浓度为零时的电流,表现为燃料电
池输出电压为零。
3.2.13
额定/满载电流 rated/ful-loadcurrent
制造商规定燃料电池电堆或系统的最大连续输出电流,燃料电池电堆或系统设计在该电流下运行。
3.2.14
电流密度 currentdensity
单位电极活性面积上通过的电流。
3.2.15
当一个电极反应处于热力学平衡状态不产生任何净电流时,其正反应和其逆反应的速率相等,该反
应速率所对应的电极中催化剂的单位活性表面积上的电流为交换电流密度。
注:是表示催化剂活性的一个参数,交换电流密度越大,催化剂的催化性能越好,活化过电位越低。
3.2.16
单位时间内单位膜电极活性面积的透氢量所对应的法拉第电流。
3.2.17
额定功率 ratedpower
在生产商规定的正常运行条件下,燃料电池发电系统的最大连续电输出功率。
3.2.18
毛功率 grosspower
燃料电池堆输出的直流电功率。
3.2.19
净功率 netpower
燃料电池发电系统产生的可供外部使用的电功率。
3.2.20
最低功率 minimumpower
燃料电池发电系统在连续稳定运行的情况下能够输出的最小净电功率。
3.2.21
峰值功率 peakpower
燃料电池电堆或发电系统在一个约定的短时间内产生的不低于额定功率的最大功率。
3.2.22
燃料电池系统所消耗的来自外部的电功率。
3.2.23
燃料电池系统所消耗的来自外部的热功率。
3.2.24
单位电极活性面积产生的功率。
3.2.25
体积比功率 volumetricpower
电堆或燃料电池发电系统额定功率和其体积的比值。
注:体积比功率通常称为功率密度(PowerDensity)。
3.2.26
质量比功率 specificpower
电堆或燃料电池发电系统额定功率和其质量的比值。
注:质量比功率通常简称比功率(SpecificPower)。
电压效率 voltageefficiency
单电池或电堆输出的直流电压与在该运行条件下其理论电压(即热力学平衡电压)的百分比。
3.2.28
电效率 electricalefficiency
燃料电池堆或发电系统产生的净电功率和向燃料电池堆或发电系统提供的总焓流的百分比。
3.2.29
一个反应的吉布斯自由能和其热焓的百分比。
注:当反应产物或产物之一为水时,一般采用水在蒸汽状态时的吉布斯自由能和其热焓进行计算。这时的热焓值
叫做低热焓值。水为液态时的热焓值叫做高热焓值。
3.2.30
在燃料重整系统中燃料生成目标产物的转化率。
3.2.31
燃料电池系统输出的可用能量流和供给燃料电池系统的总能量流的百分比。
3.2.32
总的可用能量流(净电能和回收的热流)和供给燃料电池发电系统总焓流的百分比。
注:原燃料供给的总焓流(包括反应焓)应采用低热值,以便更好的和其他类型的能量转换系统比较。
3.2.33
燃料电池发电系统回收的热能与供入燃料电池发电系统焓流的百分比。
注:原燃料供给的总焓流(包括反应焓)应采用低热值,......
   
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