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| 标准编号 | NB/T 10193-2019 (NB/T10193-2019) | | 中文名称 | 固体氧化物燃料电池 术语 | | 英文名称 | Solid oxide fuel cell - Terminology | | 行业 | 能源行业标准 (推荐) | | 中标分类 | K82 | | 国际标准分类 | 29.220.01 | | 字数估计 | 19,166 | | 发布日期 | 2019-06-04 | | 实施日期 | 2019-10-01 | | 发布机构 | 国家能源局 | NB/T 10193-2019: 固体氧化物燃料电池 术语
NB/T 10193-2019 英文名称: Solid oxide fuel cell - Terminology
中 华 人 民 共 和 国 能 源 行 业 标 准
固体氧化物燃料电池 术语
国家能源局 发 布
1 范围
本标准提出了固体氧化物燃料电池技术及其应用领域内使用的术语和定义。
本标准适用于各种类型（包括平板式、管式等）的固体氧化物燃料电池。
2 通用术语
2.1
燃料电池 fuel cell
将一种燃料和一种氧化剂的化学能直接转化为电能（直流电)、热和反应产物的电化学装置。
2.2
固体电解质 solid electrolyte
能够传导阳离子或阴离子的固体氧化物。
2.3
电极 electrode
用于将电化学反应产生的电流导入或导出电化学电池的电子导体（或半导体）。
2.4
阳极 anode
燃料的氧化反应发生所在电极。
2.5
阴极 cathode
氧化剂的还原反应发生所在电极。
2.6
单电池 single cell
燃料电池的基本单元，由一组阳极和阴极及分开它们的电解质组成。
2.7
电堆/燃料电池堆 fuel cell stack
由两个及以上单电池、连接体、密封件、歧管和必要的结构件组成的、具有统一电输出的组合体。
2.8
燃料电池模块 fuel cell module
一个或多个燃料电池堆和供排气管道、电连接和输出系统、及其他辅助单元构成的集成体。
2.9
燃料电池发电系统 fuel cell power system
由燃料电池模块和必要的辅助部件组成的一个完整的可稳定运行发电系统，通常简称为燃料电池系
统。
2.10
质量比功率 mass specific power
电堆或燃料电池发电系统额定功率和其质量的比值。
2.11
体积比功率 volume specific power
电堆或燃料电池发电系统额定功率和其体积的比值。
2.12
有效面积 effective area
垂直于电流流动方向的电极的几何面积。
2.13
电流密度 current density
单位电极活性面积上通过的电流。
2.14
功率密度 power density
单位有效面积产生的功率。
注：单位为瓦每平方米（W/m2）。
2.15
面比电阻 area specific resistance；ASR
单位有效面积上的电阻，即电阻数值乘以有效面积。
注：单位为欧姆平方米（Ω·m2）。
2.16
孔隙率 porosity
对燃料电池而言，是孔体积和电极材料或电解质基质总体积的比值。
[GB/T 28816-2012, 定义3.84]
2.17
功能层 functional layer
电极中主要起电催化等作用的区域。
2.18
三相界面 triple phase boundary；three phase boundary；TPB
电极中电子导电相、离子导电相和气相三种相接触的区域。
2.19
热力学电压 thermodynamic voltage
根据反应的吉布斯自由能变Δ G和参与反应的电子数n通过公式V=-Δ G/(nF)计算出来的电压；其中F
是法拉第常数，等于96485 C/mol。
2.20
开路电压 open circuit voltage；OCV
燃料电池有燃料和氧化剂但没有外部电流流动时的端电压。
2.21
极化 polarization
由于在燃料电池的组件内发生不可逆过程致使燃料电池的输出电压偏离其热力学数值。
2.22
活化极化 activation polarization
由于克服电极反应势垒而引起的极化。
2.23
欧姆极化 ohmic polarization
由燃料电池部件的欧姆电阻引起的极化。
2.24
浓差极化 concentration polarization
由电极内反应物和生成物的浓度梯度引起的极化。
3 固体氧化物燃料电池
3.1
固体氧化物燃料电池 solid oxide fuel cell；SOFC
使用离子导电氧化物作为电解质的燃料电池。
3.2
可逆固体氧化物电池 reversible solid oxide cell
一种使用固体氧化物作为电解质的可逆电化学装置，既能够使用燃料和氧化剂产生电能（直流电）
和热能，也能够通过电解过程将电能（直流电）转化为化学能（燃料和氧化剂）。
3.3
平板式固体氧化物燃料电池 planar solid oxide fuel cell
具有平板式结构的固体氧化物燃料电池。
3.4
管式固体氧化物燃料电池 tubular solid oxide fuel cell
具有管式结构的固体氧化物燃料电池。
3.5
阳极支撑固体氧化物燃料电池 anode supported solid oxide fuel cell
阳极层作为支撑体的固体氧化物燃料电池。
3.6
阴极支撑固体氧化物燃料电池 cathode supported solid oxide fuel cell
阴极层作为支撑体的固体氧化物燃料电池。
3.7
电解质支撑固体氧化物燃料电池 electrolyte supported solid oxide fuel cell
电解质层作为支撑体的固体氧化物燃料电池。
3.8
金属支撑固体氧化物燃料电池 metal supported solid oxide fuel cell
使用金属基底作为支撑体的固体氧化物燃料电池。
3.9
密封件 seal component
为了防止阴、阳极气体发生渗漏或窜气的部件。
3.10
连接体 interconnector
主要起收集电流、分隔氧化剂与还原剂作用的导电部件。
3.11
歧管 manifold
为燃料电池或燃料电池堆输送流体或从中收集流体的管道。
[GB/T 28816-2012, 定义3.70]
3.12
燃料电池热电联供系统 combined heat and power fuel cell system
目的是向外部用户提供电力和热的燃料电池发电系统。
注：改写GB/T 28816-2012, 定义3.47。
4 燃料及氧化剂处理
4.1
燃料处理系统 fuel processing system
将输入的燃料转化为燃料电池堆所需化学组成的燃料的化学处理装置及其相关的热交换器和控制
装置的组合。
4.2
氧化剂处理系统 oxidant processing system
可对供燃料电池发电系统使用的氧化剂进行净化、计量、预热、调整、压缩等处理系统。
4.3
重整 reforming
由原燃料制备适宜组分燃料气体的化学过程。
4.4
重整气 reformate gas
由原燃料通过重整反应转化得到的气体。
4.5
重整转化率 reforming conversion ratio
燃料通过重整得到目标产物的转化率。
4.6
外部重整 external reforming
原燃料在燃料电池模块外部通过重整获得适宜组分的燃料气体
4.7
内部重整 internal reforming
原燃料不经过外部重整直接通入燃料电池阳极腔室发生反应
4.8
窜气 gas crossover
气体在燃料腔和氧化剂腔之间发生的相互泄漏。
5 性能试验方法
5.1
功率输出变化试验 test for power output change
在加载运行条件下，检验燃料电池模块或系统在负载变化时的输出特性的试验。
注：功率输出变化试验也可称为变工况试验。
5.2
热循环试验 thermal cycling test
将试验样品暴露于预设的高低温交替的试验环境中所进行的可靠性试验。
5.3
空载电压 no-load voltage
燃料电池电堆或系统不向外部负载提供电能输出时的工作电压。
5.4
待机状态 standby state
燃料电池发电系统有足够高的工作温度并处在零电力输出的运行模式下，但燃料电池发电系统能够
快速切换到有可观电力输出的运行状态。
5.5
冷态 cold state
燃料电池发电系统处在环境温度下既没有能量输入也没有能量输出的状态。
5.6
能量响应时间 power response time
在电能和热能输出开始变化的时刻与电能和热能功率输出达到设定的公差范围内的稳定状态时的
持续时间。
5.7
额定功率响应时间 response time to rated power
在燃料电池正常工作状态下，从空载输出到达到额定功率的第一瞬时之间的持续时间。
5.8
满负荷速率 speed to full power
由制造商规定的从待机状态到额定功率的速率。
注：这也可以引述为“满负荷升率”，以千瓦每秒（kW/s）来表示。
5.9
电源输出动态响应特性 dynamic transient ......
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