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        「知識科普」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國家標(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偏離其熱力學(xué)電勢的現(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

        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對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、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(也可能包含傳熱介質(zhì)流場)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(也可能包含傳熱介質(zhì)流場)的極板

        端板

        End plate

        位于燃料電池電流流動方向的兩端,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

        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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