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「知識(shí)科普」燃料電池專業(yè)術(shù)語匯總(二):燃料電池堆部分

燃料電池術(shù)語部分參考中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《質(zhì)子交換膜燃料電池 第1部分:術(shù)語》(GB/T20042.1-2017),內(nèi)容包括膜電極和燃料電池堆兩部分,文中的燃料電池如無特殊說明均指質(zhì)子交換膜燃料電池。

燃料電池堆物理量及參數(shù)相關(guān)術(shù)語

術(shù)語名稱

英文名稱及縮略詞

概念

質(zhì)量比功率

Mass specific power

電堆或燃料電池發(fā)電系統(tǒng)額定功能和其質(zhì)量的比值

體積比功率

Volumetric specific power

電堆或燃料電池發(fā)電系統(tǒng)額定功能和其體積的比值

額定功率

Rated power

制造廠規(guī)定的燃料電池堆在特定工況條件下能持續(xù)工作的功率

凈功率

Net output power

燃料電池堆輸出功率減去輔助系統(tǒng)消耗的功率后所剩的功率

電壓效率

Voltage effciency

單電池或電堆輸出的直流電壓與在該運(yùn)行條件下其理論電壓(即熱力學(xué)平衡電壓)的百分比

電效率

Electrical efficiency

燃料電池堆或發(fā)電系統(tǒng)的凈電功率和向燃料電池堆或發(fā)電系統(tǒng)提供的總焓流的百分比

理論電效率

Theoretical electrical efficiency

一個(gè)反應(yīng)的吉布斯自由能和其熱焓的百分比

功率密度

Power density

單電池單位面積的功率(W/cm2)

極化曲線

Polarization curve

燃料電池陰、陽極電位或兩者的電位差隨電流或電流密度變化的曲線

極化

Polarization

由于電流流過電極界面引起的電極電勢(shì)偏離其熱力學(xué)電勢(shì)的現(xiàn)象

透氫

Hydrogen crossover

氫氣通過擴(kuò)散從陽極穿過質(zhì)子交換膜遷移到陰極的現(xiàn)象

竄氣

Internal gas leakage

氣體在燃料腔、氧化劑腔或冷卻液腔之間發(fā)生的相互泄漏

氣體泄漏

External gas leakage

除有意排出的氣體之外,產(chǎn)生氣體漏出燃料電池的現(xiàn)象

增濕

Humidification

通過燃料和/或氧化劑反應(yīng)氣體,向燃料電池內(nèi)部引入水的過程

逆向流動(dòng)

Counter-flow

(如在熱交換器或燃料電中)兩路流體以相反的方向平行流過一個(gè)裝置的相鄰且互相隔離的流體空間

燃料

Fuel

能夠在陽極被氧化產(chǎn)生自由電子的物質(zhì)

氧化劑

Oxidant

能夠在陰極得到電子被還原的物質(zhì)

潔凈反應(yīng)氣

Clean gaseous reactant

不含氣體污染物或其含量低到不會(huì)對(duì)燃料電池性能和壽命帶來任何影響的反應(yīng)氣

污染物

Contaminant

存在于反應(yīng)氣或(除水以外的)電解質(zhì)中,以很低的濃度便可對(duì)電極的氫氧化或氧還原催化活性或電解質(zhì)的質(zhì)子傳導(dǎo)能力造成影響,進(jìn)而影響電池性能或壽命的物質(zhì)

極板

Polar plate

電池堆中隔離單電池、引導(dǎo)流體流動(dòng)、傳導(dǎo)電子的導(dǎo)電板

單極板

Monopolar plate

僅一側(cè)含有反應(yīng)物(燃料或氧化劑)供應(yīng)、分布和生成物排出的流場(chǎng)(也可能包含傳熱介質(zhì)流場(chǎng))的極板

雙極板

Bipolar plate

兩側(cè)均含有反應(yīng)物(一側(cè)為燃料,另一側(cè)為氧化劑)供應(yīng)、分布和生成物排出的流場(chǎng)(也可能包含傳熱介質(zhì)流場(chǎng))的極板

端板

End plate

位于燃料電池電流流動(dòng)方向的兩端,用于給疊放在一起的電池傳送所需的壓緊力

集流板

Current collector

電堆內(nèi)收集并向外導(dǎo)出電流的導(dǎo)電板

流場(chǎng)

Flow field

為反應(yīng)物、反應(yīng)產(chǎn)物或冷卻介質(zhì)的進(jìn)出及(合理)分布,而在極板上加工的各種形狀的流道的組合

電堆接線端子

Stack wiring lead

燃料電池堆向外供應(yīng)電力的輸出接線端,也稱為電堆電端

歧管

Manifold

為燃料電池或電池堆輸送體或從中收集流體并排出的管道

單電池①

Single cell/unit cell

燃料電池的基本單元,由一組膜電極組件及相應(yīng)的單極板或雙極板組成

燃料電池

Fuel cell

將外部供應(yīng)的燃料或氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能(直流電)及生成熱和反應(yīng)產(chǎn)物的電化學(xué)裝置

質(zhì)子交換膜燃料電池

Proton exchange membrane fuel cell

用質(zhì)子交換膜做電解質(zhì)的燃料電池

電堆/燃料電池堆

Stack/fuel cell stack

由兩個(gè)或多個(gè)單電池和其他必要結(jié)構(gòu)件組成的、具有統(tǒng)一電輸出的組合體②

短堆

Short stack

具有額定功率電堆的結(jié)構(gòu)特征,但其中單電池?cái)?shù)量顯著小于按額定功率設(shè)計(jì)的電堆中單電池?cái)?shù)量的電堆

燃料電池模塊

Fuel cell module

一個(gè)或多個(gè)燃料電池堆和其他主要及適當(dāng)?shù)母郊硬考?gòu)成的集成體

組裝

Stacking

以串聯(lián)的方式將單電池彼此相鄰放置而形成燃料電池堆的過程

單電池或電池堆壽命

Single cell or stack lifetime

燃料電池在一個(gè)基準(zhǔn)運(yùn)行電流下,從活化完畢后首次起動(dòng)運(yùn)行開始,到其電壓降至低于規(guī)定的最低可接受電壓時(shí)的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間③

①通常,處于電堆中的某一節(jié)單電池稱為unit cell,具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)的一個(gè)單電池稱為single cell。

②必要結(jié)構(gòu)件包括:極板、集流體、端板、密封件等。

③最低可接受電壓值應(yīng)考慮到具體的使用情形,由參與各方協(xié)議確定,通常為電壓衰減一定比例(10%)計(jì)算得到。

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