GB_T 20042.2-2023 质子交换膜燃料电池 第2部分：电池堆通用技术条件.docx

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1、IcS27.070(SK82GB中华人民共和家标准GB/T20042.22023代*GBT20042.22008质子交换膜燃料电池第2部分：电池堆通用技术条件Protonexchangemembranefue1.ce1.1.一Part2:Ganera1.technica1.spcccif1.cationoffue1.ce1.1.stacks2023-03-17发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会目次前吉I1.1.引言V1范围I2现范性引用文件I3术谱和定义14要求24.1 通用安全措施24.2 设计要求24.3 技术要求44.4 仪器设符和精度要求55试5金方法65.1 通则65.2

2、外观检查75.3 安全性试验75.4 气体泄漏试脸85.5 花气试脸95.6 允许工作压力试验105.7 冷却系统耐压试验I1.5.8 压力差试脸I1.5.9 绝缘试验I1.5.10 正常运行试验I1.5.11 额定功率试验125.12 电气过教试验125.13 易燃气体浓度试验135.14 环境适应性试验135.15 燃料电池堆质做比功率155.16 燃料电池堆芯体积比功率156标志和说明166.1 一般规定166.2 铭牌166.3 连接件的标志166.4 警示标志176.5 给用户提供的技术文件17附录A（资料性）燃料电池堆被试样品参数参考信息19冏录B（资料性）然料电池堆式舱结果记录表

3、20附录C（资料性）燃料电池堆电效率21参考文纵22本文件按照GB仟1.1-2020E标准化工作导则第1都分：标准化文件的结构和起草规则卜的规定起草.本文件是GB,T20042质子交换朕燃料电池B的笫2部分，GBT2（XM2己经发布了以下部分：第1部分：术语： 第2部分：电池堆通用技术条件： -第3部分：质子交换膜测试方法： 笫4部分：电催化剂测试方法： 第5部分：腴电极测试方法： 第6部分：双极板特性测试方法： 第7部分：炭纸特性测试方法。本文件代替GBI2OO422-2OO8版了交换膜燃料电池电池堆通用技术条件，与GBT2OIM2.22008相比，除结构调整和编轮性改动外，主要技术变化如下

4、： 增加了部分术语及定义（见313.5）;一一更改了使用条件的要求（见5.1,2008年版的4.1）; 更改f通用安全措施和技术要求的郃分内容（见4.1和4.2,2008年版的4.2和4.3）; 增加了对仪器设备和精度的要求的说明（M1.4）; 更改了概述中的内容描述（见5.1,2008年版的5.1）; 增加了外观检查和安全性试院的要求（见5.2和5.3）;一更改了允许工作压力试脸、冷却系统耐压试验和压力差试股的试验要求（见5.6-5.8.2008年三K1S45.5,S1.I0）:更改了耐振动和冲击试验的试验依据（见514.4,2008年版的5.7）:删除了介电强度试验（见20081-版的5.

5、9）;增加了绝缘试脸（贬9）：一增加了额定功率、峰值功率试验（见5.11、5.12）：更改了易燃气体的浓度试验的试验要求（见5.13,2008年版的5.13）;眦除了冷冻/解冻循环试验（也008年版的5.14）;增加了低温储存和高温储存试验（见5.14.2、5.14.3）;增加f燃料电池堆质量比功率和燃料电池堆芯体积比功率测录（见5.15、5.16）;一一删除了例行信验和检验规则的要求（见2008年版的6和73本文件由中国电器工业协会提出.本文件由全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会（SACCX2）归口。请注诙本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的责任.本文件起草单位

6、：上海神力科技有限公司、中国科学院大连化学物理研究所、上海捷氮科技股份有限公口J、同济大学、潍柴动力股份有限公司、武汉理工大学、北京亿华通科技股份有限公司、新源动力股份有限公司、新研级能源科技有限公司、北京长征天民高科技有限公司、机械匚业北京电工技术经济研究所、中国质电认证中心、中国汽车技术研究中心有限公司、奥阳达安汽乍检测中心有限公司、上海机动乍桧测认证技术研究中心有限公司、上海攀业氢能源科技股份有限公司、广东国鸿狙能科技股份有限公司、无锡市检验检测认证研械、上海前R新能嘛:用汕限公司、特端氢能做1（保定）有限公司、爱淳政GB,2(MM2.2-2025级能源装备有限公司、天能电池集团股份有限

7、公司、山东国创燃料电池技术创新中心有限公司。本文件主要起草人：周斌、杜晓莉、陈沛、马天才、侯明、俞红梅、侯永平、潘牧、李飞强、王钦普、邢丹敏、齐志刚、胡成、靳殷实、张亮、王刚、燕希效、何云堂、柘冬、王丹、裴?陈、蹲用窿、邱志岗、段志洁、陈雷、种寅亮、滩风文.本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：2008年首次发布为GB,T20042.2-2008：-本次为第一次修订.IM*6fbe1.ce1.1.StadCxn燃料电池堆中集流板之间的部分，由极板、脱电极机件及其他结构件以小联方式层叠组成。注；燃料电池堆芯不包括用板、绝级板、柒流板。女懒料电也堆中彳i不输出电解内单电池，JI煤包含在内.3.

8、2燃料电池堆芯体积vo1.umeoffue1.ce1.1.stackcore燃料电池堆芯的外轮解体枳。3.3燃料电池堆芯体积比功率Vo1.ume1.ricpowerdensityoffue1.ce1.1.stackcore燃料电池堆的额定功率与其堆芯体枳的比值.3.4性环境exp1.siveatmosphere在大气条件下，可燃性物质以气体、蒸气、粉尘、纤维或飞架的形式与空气形成的混令物，被点燃后，能够保持燃烧自行传播的环境.来源：GB3836.142014.3.13.5Etfzones根据爆炸性气体环境出现的频次和持续时间把危险场所分为0区、1区和2区.注a灯够烟!气体环境连续出现波频跑现或

9、长时间存在的场所.注2：1区指4证常运行中可能偶尔出觇明1款气做侬的所.注3:2IX指花正常运行时，不ujg啾瞬性气体环境，如果出现，仅是知时间存在的场所，来源：GB3836.14-2014.3.S.有修囱4要求41通用安全搞Mi用于燃料电池堆中行燃料和其他已经储备能玳的谛能物质（例如：易燃物质、加质介质.电能、机械ffe等），燃料电池堆制造商应对所有合理的可预见的危险进行评估，在实际可行的条件下按照以下IBi序为燃料电池堆采取相应安全措施.a）在这些能尚未林放时，首先消除燃料电池堆外部的陌也.b）对这些能量进行被动捽制（如采用池乐同、隔热构件等）,确保能量择放时不危及周围环境.O对这些能依进

10、行主动控制（如通过燃料电池中的电控装置）。在这种情况下，由控制装汽故障引发的危险应逐一加以考虑,对功能安全的评价应符合IEC61508（所有部分）的规定。另一方面.可将危险告知燃料电池系统集成制造商.d）提供适当的、与残存危险有关的安全标记.4.2 设计要求4.2.1燃料电池堆制造商应根据风险评估进行设ih风险评估应符合GBrr7826和IEC61508（所有部分）现定.燃料电池堆及其所有零部件应：a）适合于预期使用时的温位、压力、流晶、IME及电流范围：b）在蒯使用中,能耐受燃料电池堆所处环境的各种作用、各种运行过程和其他条件对燃料电池堆的不良影晌.注：除另有规定外,本文件中的气体底力恸侬I

11、t如果燃料电池堆带有封装外壳，则外壳防护应根据燃料电池堆的不同使用环境，并按GB4208的要求选择适当的防护等级并予以标志，4.2.2 正潮S行条件下的椅性燃料电池堆在按制造商说明书中规定的所有正常运行条件运行时,不应产生任何损坏。4.2.3 着火和点燃应对燃料电池堆采取保护措施（如通风、气体检测等），以确保燃料电池堆内部泄漏或对外漫温的气体不致达到其爆炸浓度。这些措施的设计规他（如要求的通风速率）应由燃料电池堆制造商提供，并在说明书中加以说明，以使燃料电池系统集成制造商采取预防措施，确保安全。时难以未取保护措施（通风、气体检测等）的产品,且处于撵炸性环境或区域中的零部件应由湎足GBT5169

12、.162017中表2规定的V。V-I或V-2的阻燃材料制造。1.2.4管路和管件装配4.2.4.1通用要求管路的尺寸应符合设计要求其材料应满足预期输送的温度、压力的要求，并免于遭受流体介质对管材机械性能劣化的影响。管路系统应满足5.4规定的气体泄漏试验要求。应彻底清理管路的内表面以除去颗粒物及有机污染物，管路端口应仔细消除障碍物和毛刺。用来传输气体的柔性管道和相关配件应符合GBT3512、GB,T5563.GBT15329的规定，输送乳气的管路应作特殊考虑.42.42修在卜列情况可使用塑料和橡胶管材、管路和组件非金屈管路系统应适应最高运行温度和最高运行压力的共同作用，不应糅放出对燃料电$也堆有

13、害的物政，并能与胸口、维修和保养时所接触的其他材料、化学品相容，应具有足够的机械强度,满足5.6和5.7的要求.必要时应加防护食管或外混来防止燃料电池堆上的塑料或橡胶管件受到机械损伤。所有安装有输送易燃气体的塑料或株股管件的腔室,都应防止可能的过热.如有这种过热的可能时,应告知燃料电池系统粢成制造商这一部位允许的最周海度,以便他们提供一个捽制系统腔室温度应比输送燃料管件所用材料的燃低热变形温度下限低oC以上，否则即切断燃料输入.用于危险区域（如爆炸性环境）内的塑料或橡胶材料应是能导电的除非设计上能做到避免静电电荷累积，其应符合GBrT3836.12021中7.4.2的要求.4243金属管路系统

14、应适应蜃高运行温度和压力的共同作用，不应析出对燃料电池堆有害的物质，并俄与使用、维修和保养时所接触的其他材料、化学品相容，金属管路系统应保持完好，应具有足够的机械弼度。金属成型的弯管在弯曲时不应引起膨响使用的缺陷。4.25对外电路供电的电气连接件应满足下述要求：a）固定在其安装构件上，并保持足够的接触压力，不会自行松动：b）导电部分不会从其预定位翼沿脱；O正确连接以确保导电部分不致受到损伤而影响其功能：d）在正常然因过程中能防止发生旋转、扭曲或永久变形：e）导电连接件应有防护措施，不可裸裾：0应采取防腐措临，使金属表面不发生腐蚀且相互连接的金他件之间不应发生化学腐蚀：g）接践端了和电气连接件应

15、符合电力负荷的要求，母线端f标出正负极.4.26制造商应在技术文件中详细说明存在的带电零部件特别是系统关闭后由于残余电压而存在危险的带电部分，告知燃料电池系统集成制造商应采取防止电击的措施,还应预防燃料电池堆带电部分的患外短路.4.2.7为确保燃料电池堆的安全，宜提供相关参数的监控措施，如：a）燃料电池堆温度：b）燃料电池堆和/或单电池的电压。监控点的位置由燃料电池堆制造商规定并向燃料电池系统集成制造商加以说明.在用其他方式对燃料电池堆提供安全运行保诲的情况下，这些方趣具有和对温度及电压监控等效的安全保障能力。4.3技术要求4.3.1气密性要求按照本文件的测试方法对燃料电池堆出汽密性测试气体泄漏试船（5.4）、空气试验（5.5）,结果应满足制造商在技术文件中对泄海速率的要求：时于带集中安全通风系统和