ChinaAutoRegs｜GB/T 20042.2-2023英文版翻译 质子交换膜燃料电池 第2部分：电池堆通用技术条件（英语版）
Proton exchange membrane fuel cell—Part 2: General technical specification of fuel cell stacks
现行GB/T 20042系列标准目录：
GB/T 20042.1-2017英文版 质子交换膜燃料电池 第1部分：术语
Proton exchange membrane fuel cell – Part 1: Terminology
GB/T 20042.2-2023英文版 质子交换膜燃料电池 第2部分：电池堆通用技术条件
Proton exchange membrane fuel cell—Part 2: General technical specification of fuel cell stacks
GB/T 20042.2-2008英文版 质子交换膜燃料电池 电池堆通用技术条件
Proton exchange membrane fuel cell – General technical specification of fuel cell stacks
GB/T 20042.3-2022英文版 质子交换膜燃料电池 第3部分：质子交换膜测试方法
Proton exchange membrane fuel cell—Part 3: Test method for proton exchange membrane
GB/T 20042.4-2009英文版 质子交换膜燃料电池 第4部分：电催化剂测试方法
Proton exchange membrane fuel cell – Part 4: Test method for electrocatalysts
GB/T 20042.5-2009英文版 质子交换膜燃料电池 第5部分：膜电极测试方法
Proton exchange membrane fuel cell – Part 5: Test method for membrane electrode assembly
GB/T 20042.6-2011英文版 质子交换膜燃料电池 第6部分：双极板特性测试方法
Proton exchange membrane fuel cell – Part 6: Test method of bipolar plate properties
GB/T 20042.7-2014英文版 质子交换膜燃料电池 第7部分：炭纸特性测试方法
Proton exchange membrane fuel cells―Part 7:Test method of carbon paper properties
CONTENTS
Foreword
Introduction
1 Scope
2 Normative References
3 Terms and Definitions
4 Requirements
5 Test Methods
6 Markings and Instructions
Annex A (Informative) Reference Information on Fuel Cell Stack Test Sample Parameters
Annex B (Informative) Fuel Cell Stack Test Result Record Form
Annex C (Informative) Electrical Efficiency of Fuel Cell Stack
Bibliography
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件替代GB/T 20042.2—2008《质子交换膜燃料电池电池堆通用技术条件》，与GB/T 20042.2-2008相比主要技术变化如下：
修改前言
删除引言
-附录A修改为《被试样品参数信息表》，新增2个附录，分别为《燃料电池堆试验结果记录表》、 《燃料电池堆电压效率》：
——修改了规范性引用文件包含的部分内容；
——增加了燃料电池堆芯的定义（见3.1-3.3)
——删除了使用条件的要求（见GB/T 20042.2-2008中4.1)
一一修改了通用安全措施和技术要求的部分内容(见4.1和4.2,见GB/T 20042.2-2008中4.2和4.3)
——增加了仪器设备和精度的要求的说明（见4.4)
—一修改了概述中的内容描述(见5.1，见GB/T 20042.2-2008中5.1)
一一增加了外观检查和安全性试验的要求(见5.2和5.3)
一一细化和修正了允许T.作压力试验、冷却系统耐压试验和压力差试验的试验要求(见5.6—5.8, 见GB/T 20042.2-2008 中 5.4、5.5和5.9)
一一修改了耐振动试验的试验依据（见5.16.3，见GB/T 20042.2-2008中5.7)
——删除了介电强度试验(见GB/T 20042.2-2008中5.9),増加了绝缘（静态）试验(见5.9)
——增加了额定功率、峰值功率试验(见5.11-5.12)
——修改了易燃气体的浓度试验的试验要求(见5.13,见GB/T 20042.2-2008中5.13)
——删除/冷冻/解冻循环试验（见GB/T 20042.2-2008中5.14)
——增加了低温储存和高温储存试验(见5.16.1-5.16.2)
一一增加了燃料电池堆质量比功率和燃料电池堆芯体积比功率测量(见5.17-5.18)
一一删除了例行检验和检验规则的要求（见GB/T 20042.2-2008中6和7)
木标准由中国电器工业协会提出并归口。
本标准It!全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会（SAC/TC 342)归口。
本标准起草单位：
本标准主要起草人：
本鉍准所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T 20042.2-2008
1 范围
本文件规定了质子交换膜燃料电池堆（包括直接醇类燃料电池堆）的安全、性能的基本要求、试 验项目、试验方法以及标志与说明文件等方面的要求。
本文件仅涉及会对人体和燃料电池堆外部环境造成危害的情形，而对燃料电池堆内部损伤的防护， 只要不影响燃料电池堆外的安全，本文件不作规定。
本文件不包括燃料和氧化剂的储存装罝和输送装置。
如果有更好的材料或新的结构，又能通过本文件规定的试验并满足相关要求，也可以认为是符合 本文件的。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅所注日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单） 适用于木文件。
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安装
GB/T 2423.55电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Eh:锤击试验
GB/T 2423.56环境试验第2部分：试验方法试验Fh:宽带随机振动和导则
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GB/T 4208外壳防护等级（IP代码）
GB/T 5169.5电工电+产品着火危险试验第5部分：试验火焰针焰试验方法装置、确认试验方法和导则
GB/T 5563橡胶和塑料软管及软管组合件静液压试验方法
GB/T 7826系统可靠性分析技术失效模式和影响分析（FMIA)程序
GB/T 15329橡胶软管及软管组合件油基或水基流体适用的织物增强液压型规范
GB/T 20042.1-2017质子交换膜燃料电池第1部分：术语
GB/T 28816燃料电池术语
1EC 61508 (所有部分）Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems)
3术语及定义
GB/T 20042.1和GB/T 28816界定的以及下列术语和定义，适用于本文件。
3.1
燃料电池堆芯fuel cell stack core
燃料电池堆中集流板之间的部分，由双极板、膜电极及其它必要的结构件以串联方式层叠组成。 该部分不包括端板、绝缘板、集流板。
注：如燃料电池堆中有不输出电能的单电池，也应包含在内。
3.2
燃料电池堆芯体积 volume of fuel cell stack core
燃料电池堆芯的外轮廓体积。
3.3
燃料电池堆芯体积比功率 volumetric power density of fuel cell stack core
燃料电池堆的额定功率与其堆芯体积的比值。
4要求
4.1通用安全措施
木部分仅涉及能对人身和燃料电池堆外部环境造成危害的情况,而对燃料电池堆内部损害的防护， 只要不影响燃料电池堆外的安全，本部分不作规定。
注:如果按照制造商的说明书使用燃料电池，那么燃料电池堆内部损伤的防护由制造商负责。
由于燃料电池堆中有燃料和其他储能物质4能量(例如：易燃物质、加压介质、电能、机械能等）， 应按照以下顺序为燃料电池堆采取通用安全措施：
a) 在这些能量尚未释放时，首先消除燃料电池堆外边的隐患；
b) 对这些能量进行被动控制(如采用泄压阀、隔热构件等），确保能量释放时不危及周围环境；
c) 对这些能量进行主动控制(如通过燃料电池中的电控装置）。在这种情况下，由控制装置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的规定。另一方面，可将危 险告知燃料电池系统集成制造商；或
d) 提供适当的、与残存危险有关的安全标记。
4.2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 7826和IEC61508-1的规定。 所有零部件应：
a) 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。
注：除另有规定外，本部分中的气体压力均指表压。
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GB/T 4208 的要求选择适当的防护等级并予以标志。
4.2.1正常运行条件下的特性
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，应不会产生任何损坏。
4.2.2着火和点燃
应对燃料电池堆釆取保护措施（如通风、气体检测等），以确保燃料电池堆内部泄漏或对外泄漏 的气体不致达到其爆炸浓度。这些措施的设计规范（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，以便燃料电池系统集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 5169.5规定的FVO, FV1或FV2的阻燃材料制造。
4.2.3管路和管件装配
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。
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，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的规定，输送氢 气的管路应作特殊考虑。
4.2.3.1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：
非金属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，不允许释放出对燃料电池有害 的物质，并能与使用、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。
必要时应加防护套管或外罩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橡胶管件的腔室，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集成制造商这一部位允许的最高温度，以便他们提供一个控制系统，在腔室 温度比输送燃料管件所用材料的最低热变形温度下限尚低10°C时，即切断燃料输入。
用于危险区域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。
4.2.3.2金属管路系统
金属管路系统应适应最高运行温度和压力的共同作用，并能与使用、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，应具有足够的机械强度。
金属成型的弯管在弯曲时不应引起影响使用的缺陷。
4.2.4接线端子和电气连接件
对外电路供电的电气连接件应满足F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ft行松动；
b) 导电部分不会从其预定位置滑脱；
c) 正确连接以确保导电部分不致受到损伤而影响其功能；
d) 在正常紧固过程中能防止发生旋转、扭曲或永久变形；
e) 裸露的导电连接件有保护层；
f) 应采取防腐措施，使相互连接的金厲件之间不应发生化学腐蚀。
4.2.5带电零部件
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负贵防止电击，还应预防燃料电池堆带电部分的意外短 路；
4.2.6监控方法
为确保燃料电池堆的安全，应该提供以下参数的监控措施：
a) 电池堆温度；
b) 电池堆和/或单电池的电压。
监控点的位置由电池堆制造商规定并向燃料电池系统制造商加以说明。
在用其他方式对燃料电池堆提供安全运行保障的情况下，这些方式必须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
按照木文件的测试方法对燃料电池堆进行气密性测试(包含气体泄漏（5.4)、窜气试验（5.5)), 结果应满足制造商在技术文中对泄漏速率的要求；
对T带集中安全通风系统和吹扫程序的封闭燃料电池系统，测得的易燃气体浓度应低于可燃极限的25% (5.13)。
4.3.2压力耐受要求
燃料电池堆在经受本文规定的允许工作压力试验（5.6)、冷却系统耐压试验（5.7)和压力差试验（5.8)之后，不应出现开裂、永久变形或其他物理损伤。
4.3.3绝缘性能要求
燃料电池堆中带电部分和不带电的导电部分之间的所冇绝缘结构设计，都应符合电气绝缘结构有关标准的相应要求。影响构件功能的材料的机械特性（如抗拉强度）应得到保证，当其所在部位温度 比正常运行温度的最高值还高20°C (但不应低于80°C)时，仍应符合设计要求。
按照5.9的方法进行试验，燃料电池堆在加注冷却液且冷却液处于冷态不循环状态下，正负极对地 绝缘阻值不能低于100 Q /V,未加注冷却液时正负极对地绝缘阻值不能低于500Q/V。
4.3.4输出性能要求
燃料电池堆按制造商给定的技术条件运行时，其性能输出指标应不低于制造商在技术文件中的规定值（5.10和5.11)。
峰值功率试验（5.12)后，燃料电池堆不应出现开裂、永久变形或其他物理损伤。
4.3.5环境适应性要求
4.3.5.1高低温环境温度耐受要求
燃料电池堆按照制造商规定的温度条件在低温环境（5.16.1)或高温环境（5.16.2)下储存指定 的时间后，不应出现开裂、破碎、永久变形或其他物理损伤。
气密性和性能试验结果均应满足制造商在技术文件中的规定。
4.3.5.2撞击与耐振动要求
被试样品在经受与预期使用过程中的撞击及振动环境相同或相似的激励作用下，不应引起任何危 险或功能失效（5.16.3)。
气密性和绝缘性能满足制造商在技术文件中的规定。
4.4仪器设备和精度要求
用于试验的仪器至少应包括：
a) 测量环境条件的仪器：气压计、温湿度计；
b) 测量燃料条件的仪器：燃料流量计、压力测量仪、温度测量仪、湿度测量仪/露点温度计;
c) 测量氧化剂的仪器：氧化剂流量计、压力测量仪、温度测量仪、湿度测量仪/露点温度计; cl)测试循环水(液)的仪器：液体流量计、压力测量仪、温度测量仪；
e) 测量电能输出的仪器：电压测量仪、电流测量仪、其他附件；
f) 常规检查要用到的仪器：称重衡器、秒表、游标卡尺等。
试验设备及仪器应符合相关国家标准的规定，使用仪器的计量单位及精度的要求参见表1。
现成译文，到款即发。
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