1、ICS 27. 070 K 82 道昌中华人民共和国国家标准2008-05-20发布GB/T 20042.2-2008 质子交换膜燃料电池电池堆通用技术条件Proton exchange membrane fuel cell 一General technical specification of fuel cell stacks 2009-01-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检在总局也t中国国 家标准化管理委员会a叩GB/T 20042.2-2008 百，质子交换脱燃料电池电池堆通用技术条件是国家“十五”重大科技专项的重要技术标准研究项目新能源和可再生能源关键技术标准研究一一质子交换膜
2、燃料电池、太阳热水系统、并同型光伏发电及风力发电机组研究制定的、结合我国“863”计划燃料电池电$J汽车重大项目质子交换膜燃料电池技术的系列国家标准之一，本部分规定了质子交换膜燃料电池堆f包括直接醇类燃料电池堆）的安全、性陋的基本要求，型式检验、例行检验的项目、试验方法以及标志与说明文件等方面的要求，适换脱燃料电池堆（包括直接醇茹燃料电池堆）.燃料也？也不仅适合建阶固定式电站来提供社区和家庭用电力源，更重要的在于车载以为电功削Z提供动力酌以及擞毡燃料电池使用于各种通讯设备、笔记本电脑和掌上电脑电池技术正在从这些均陶的材姓和开发向产业化转变，燃料电池在固定电站、运输飞电掠和便方丽的商业化即将来！
3、自j与燃料电池相关的技来也将在未来510年飞内实现商业化，新材料和新组件也丢F时场国时化的摹础1：快速l发展，可以预见燃料电啦术将会持发现。JC叶I I 11我国1五”、川五仰间都把中F交换膜燃料电池（PEF叫我相关技术斗为骂大项科以主的要繁20 际目N (1质子交换膜燃盹池、飞术培（GB/T 200亿111-2005);(2）质子交换j监燃料电池t电池堆通用技术条件（GB/T 20(3）便拇式质子交换膜燃、料电池发电系统（GB/Z 21742-ZC(4）固定式质子交换膜燃料电池发电系统（到立型性能试验方法GB/Z 21743-200的。GB/T 20042.2-2008 ISO 37 硫化橡
4、胶和热坦性橡胶拉伸与压缩疲劳特性的测定ISO 1307 一般工业用橡胶和塑料软管内径及其公差和长度公差ISO 1672橡胶软骨和塑料软骨低于室温条件下的柔软性试验EN 50178 电力设备用电工器材3 术语及定义GB/T 2900. 18、GB 3836. 1、GB 1913和GB/T 20042. 1所定义的术语，适用于本部分。4 要求为了便于燃料电池制造和使用告而参4. 14.2 只要按照a）在这些能叫l自动释放时，首先悄除燃料电池堆外边的罔酌b）对这些自吕.liJ.M；被动控制（如果用防爆片、世压阅、隔热构件等），环境FV川! c）对这些储量进11:Ji动控制（如通过燃料电池中的电控装置
5、在这友的危险应乱叫考虑0I i,t安全部件的晰应符合JEC 61508 告知燃料电池缅集成制制；或（ d）提供适当的、与在危险事关的安全标记。.:-. 采取以上措施时，应带特细注意. : 机械危险一一尖角销迫、Jlci倒危险、运动的和不稳定的部件、材气体； 电气危险一人员接触带电零部件、短路、高电压；电磁兼容性（EMC）危险一一暴露在屯酷环境中的燃料电池堆出现故障或由于燃料电池堆的电磁牺射导致其他（附近）设备发生故障；热危险一一热表面、高温液体、气体释放或热疲劳；火灾和爆炸危险一一易燃气体或液体，在正常或异常运行条件下或在故障情况下，易燃易爆混合物的潜在危险；故障危险一一由于软件、控制电路或保
6、护安全元器件的失效或加工不良或误动作引起的不安全运行z 材料的危险一一材料变质、腐蚀、脆变，有毒有害气体释放z废物处置危险一一有毒材料的处置、回收，易燃液体或气体的处置；环境危险一在玲、热、风、雨、进水、地震、外源火灾、烟雾等环境下的不安全运行，GB/T 20042.2-2008 4.3 设计要求燃料电池堆制造商应根据风险评估进行设计。 风险评估应符合GB/T 7825、GB/T 7829和IEC515 08-1 的规定。所有零部件应za)适合于预期使用时的温度、压力、流速、电压及电流范围；b)在预期使用中，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的不良影响E注：除另有规定外
7、，本部分中的气体压力均指表压。如果燃料电池堆带有外壳，则外壳防护应根据燃料电池堆的不同使用环境，并按 GB 4208 的要求选择适当的防护等级并予以标志。4. 3. 1 正常和非正常运行条件下的特性燃料电池堆在接制造商说明书中规定的所有正常运行条件运行时，应不会产生任何损坏z在可预知的非正常运行条件下运行时，应符合4.2的规定。4.3.2 气体泄漏在制造中应尽量减少易燃气体的泄漏，并应在说明书中对泄漏速率予以说明（见5.幻，4.3.3 带压力运行如果燃料电池堆采用气密并承压的外壳封装，则外壳应符合压力容器安全技术监察规程的规定，压力并不是燃料电池堆设计所要考虑的最重要因素。 例如，一个采用轴向
8、压紧构件设计方案的燃料电池堆，虽未开裂却有泄漏， 对 于足够的强度、刚度及稳定性（静态与动态）和或其他运行特性的要求，应首先重视尺寸的确定、材料的选择和工艺规程。4.3.4 着：杠和点燃4. 3. 4. 1 一般要求应对燃料电池堆采取保护措施如通风、气体栓测、防止运行温度高于自燃温皮带，以确保燃料电池堆内部泄漏或对外泄漏的气体不致达到其爆炸融皮 这些措施的设计规范（如强求的迦风迎事脱出燃料电池堆制造商提供，并在说明书中加以说明，以便燃料电池系统组成制造商采取预防措施，确保安全。处于爆炸性环境中的零部件应满足 GB/T 5169规定的FVO, FVI或FV2的阻燃材料制迎。4.3.4.2 例外情
9、形燃料电池堆内，膜或其他类似材料用量低于燃料电池堆总质量的 10%。4.3.5 安全措施按照4.2司和4. 2b设计的燃料电池堆，允许在没有外部安全措施的情况下运行。燃料电池堆安全的主动控制可由燃料电池模块或燃料电池系统中的安全装置来实现。4. 3. 6 曹路和曹件装配管路的尺寸应符合 设计要求，其材料应满足预期输送的流体和流体压力的要求。流体世漏不致产生危险的部位才可采用螺纹连接，如空气供应回路、冷却回路。 所有其他接缝都应焊接，或至少要按制造商要求与指定的密封部位装配连接“在燃料气体或氧气管路中，使用的接头应是磨口接头、法兰接头或压力接头，以防燃料气或氧气泄漏，管路系统应满足5. 2规定的
10、的气体泄漏试验要求，应彻底清理管路的内表面以除去颗垃物，管路端口应仔细清除障碍物和毛刺，用来传输气体的柔性管道和相关配件应符合GB/T 3512、GB/T 5563、GB/T 15329. l, ISO 37、ISO 1307、ISO 4672的规定，输送氢气的管路应作特殊考虑，4. 3. 6. 1 非金属管路系统在下列情况下，可使用塑料和橡胶管材、管路和组件zGB/T 20042.2-2008 5.6 窜气试验按5. 6. 1和5. 6.2所测得的窜气泄漏速度不大于8.5. lf）的规定值则可判定为符合要求。5. 6. l 船料腔向氧化剂腔窜气速度的测定试验时，除燃料腔和氧化剂腔的各一个进气
11、接口外，其余进出接口全部封住。 将氧化剂腔的进气接口接上精度不低于2%的流量计（如皂泡流量计），由燃料腔的进气接口迪人氯气，调整压力至允许最大工作压力差，稳定1min后，读出在时间ti内流量计读数QI 相应窜气速度X1按式（4）求得：X1 = 2RQ1/t1 式中z5.9 介电强度试验燃料电池堆可按照两种不同的设计制造za）固定（接地的电池堆zb）可移动的电池堆，对于设计a）无需进行介电强度试验，只需考查开路电压e. ( 4 ) 对于设计胁，应在正常通人冷却介质且在运行温度下进行介电强度试验。 如果燃料电池堆不能保持运行温度不变，介电强度试验应该在最高允许温度下进行，并应记录试验时的温度回对进行介电强度试验的燃料电池堆，应切断燃料供应并用吹扫气体进行吹扫。 在带电部分和不带
