标准规范下载简介：

内容预览由机器从pdf转换为word，准确率92%以上，供参考

NB／T 10820-2021 固体氧化物燃料电池 单电池测试方法.pdf

图1单电池测试系统示意图

气体控制子系统调节并测量供应给单电池的阳极和阴极气体的流量、成分、压力以及温度。 气体流量应使用气体流量计测量。选择流量计时应考虑到所供应气体的种类、流量范围以及流 量计的允许不确定度。当测量是基于体积时，应通过测量流量计附近的气体温度与压力或气体密度 来换算成质量流量。气体温度应在单电池的气体进出气口处测量。气体的成分应在进行单电池测试 时进行分析，也可在与单电池测试同样条件的准备阶段进行分析。如果要保持整个管路中的气体成 分稳定，需要考虑管路的材料、温度、内径以及长度。如有必要，管路需加热和/或绝热保温，以防 止水蒸气凝结。同时应注意防止其他现象，如积碳、对电极有毒性的物质（如硫、硅、铬）的挥发 与迁移。

温度控制子系统需要具备调节并测量电炉温度及气体管路温度的能力，以维持单电池的运行温 应适当选择WS/T 500.39-2016 电子病历共享文档规范 第39部分：住院病程记录 上级医师查房记录，保证炉内温度时空差异在规定的公差水平内。应尽量减小电炉供热时产生的电噪 避免影响阻抗测试结果的准确性。

5.4机械载荷控制子系统

他组件之间接触的机械载 该载信

输出电流或输出功率等电气参数与实验设计值的差异维持在规定的公差范围内。

数据采集子系统通过规定的方法采集并记录单电池的温度、电流、电压、阻抗、阳极气体流量 体流量，并选择性地记录环境状态（室温、相对湿度以及大气压）。如有需要，也可通过规定的 并记录施加于电池的机械载荷，阴极气体和阳极气体的温度、成分和压力，阳极与阴极尾气的源 、温度和压力。

NB/T10820—2021

安全子系统对测试系统的故障起到探测与报警的作用，故障的判断是基于预设的参数和阈值。如果 其检测到严重故障，它将自动在测试系统中建立起安全状态，具体包括气体控制子系统将阳极气体切换 为阳极保护气，输出控制子系统将输出电流降至零，即将电池切换为预发电状态，机械载荷控制子系统 和温度控制子系统保持稳定不变。

5.8测试系统的控制项的最大偏差

测试系统中的每一控制项的最大偏差应控制在如下范围内： a）在电流控制情况下：电流为设定值的土1%。 b）在电压控制情况下：电压为设定值的土1%。 温度：设定值的土10℃。 注：温度偏差小于设定点土5℃利于获得好的重现性。 阳极气体与阴极气体流量：对于H2、N2，为土2%；对于CO、CO2、CH4，为士2%；对于H2O （水蒸气浓度），为土5%。 阴极气体成分：目标氧气浓度的士1%。 f 当阳极气体与阴极气体的压力需要控制时，阳极气体与阴极气体的压力控制要求如下： 1），当额定条件的压力不小于0.3MPa时，为设定值的土1% 2）当额定条件的压力小于0.3MPa时，为3kPa。

校准时每个测量仪器的精度需要符合如下要求： a）电流：满量程的1%。 b）电压：满量程的±1%。 温度：读数的±1%十1℃。 阳极气体与阴极气体流量：满量程的土1%。 e 阳极气体与阴极气体压力：满量程的士1%。 阳极气体成分：对于H,O，参照ISO10101：1993进行测量；对于H2、CO、CO2、CH4，采用 气相色谱或气体分析仪进行测量。精度为满量程的士1.5%。 g 阴极气体成分：满量程的土0.5%。

参考如下参数，确定测试条件和范围： a）环境温度：20℃～30℃。 b）环境湿度：相对湿度小于80%。 c）环境压力：不低于80kPa或海拔不超过2000m。 d）单电池有效面积不小于10cm²。 e）单电池运行温度tel：按制造商要求规定（参考范围：600℃～1000℃）。 f) 升降温速率icenl：参考值0.5℃/min～3.0℃/min，数值根据实际需求确定 g）阳极气体成分：包括H,、CO、CH,等的一种或多种，在测试报告中注明。

参考如下参数，确定测试条件和范围： a）环境温度：20℃30℃。 b）环境湿度：相对湿度小于80%。 c）环境压力：不低于80kPa或海拔不超过2000m。 d）单电池有效面积不小于10cm²。 e）单电池运行温度tel：按制造商要求规定（参考范围：600℃～1000℃）。 f）升降温速率icen|：参考值0.5℃/min～3.0℃/min，数值根据实际需求确定 g 阳极气体成分：包括H2、CO、CH4等的一种或多种，在测试报告中注明。

NB/T108202021

h）阳极保护气成分：4%Hz+96%N2或4%H2+96%其他惰性气体。 阳极气体流量Qa：对于氢气作为燃料的情况，流量的参考值为1.0L/（min·100cm²），其中 100cm²指有效面积，气体体积测量于参考温度（25℃）和压力（101.325kPa）下；对于其他 燃料，需根据该种燃料下单位摩尔反应转移电子数来调整流量设置。 阴极气体成分：包括空气、纯氧等，在测试报告中注明。 K 阴极气体流量Q：对于空气作为阴极气体的情况，流量的参考值为3.0L/（min·100cm²），数 值根据实际需求确定，其中100cm²指有效面积，气体体积测量于参考温度（25C）和压力 (101.325kPa）下。 1）最低单电池电压Umin：参考值为0.6V，或根据供应商提供的相关信息具体确定。 m）最大单电池电流Imax：电池电压为Vmim时对应的电流。 n）机械载荷Fmch：参考值根据单电池的有效面积确定，每100cm施加1000N2000N。

应确定待测单电池的类型、测试参数以及测试条件。应检查单电池尺寸、平整度等，需保持在公差 范围内。应确认阳极与阴极气体的成分及其主要杂质。气体成分与温度应预先测试，以确保气体成分稳 定在预期的不确定度之内，且所供应气体的温度没有影响单电池温度。应确定测试程序、测试条件、稳 定状态的判断标准及各项公差范围

6.3机械安装及气密性检查

按照以下步骤进行机械安装及气密性检查： 根据制造商推荐的组装方法与步骤，准备一个由单电池、连接体、集流体、密封件以及其他部 件组成的测试单元。 6 将已装有电池的测试单元放置于温度控制子系统中，为电压测量、电流引出、温度测量、机械载荷 等配线，同时为气体输入与排出配管。连接线路到相应的子系统，并核实连接处布线的合理性。 测量阴极与阳极集流体电流引出点之间的电阻，判断是否短路；测量电池电压测量点之间的电 阻，判断是否电绝缘。 d 检查并确保热电偶与单电池之间电绝缘、机械载荷加载装置与单电池之间电绝缘。 e） 检查单电池和测试系统中气体管道的气密性，可采取压力保持法或氮气泄漏探测法。 f 当以上工作均完成后，检查各个子系统是否运行正常。

6.4单电池升温还原及活化

a）按照升温程序，从室温升温至还原温度，根据制造商的要求确定升温过程中是否通入气体。 b） 根据密封材料的种类，按照制造商要求在还原温度下进行一定时间的保温。 ） 保温过程中阳极与阴极通入气体进行吹扫，建议阳极通入0.5L/（min·100cm²）的氮气，阴极通 入1.5L/（min·100cm²）的空气，采取压力保持法或氮气泄漏探测法检测是否有气体泄漏。 d）还原：将阳极气体成分逐渐切换为氢气，参考流量为1.0L/（min·100cm²），阴极气体成分保持 为空气，参考流量为3.0L/（min·100cm²）；按照一定的时间间隔（参考值为30s）记录开路电 压、总电阻、热电偶示数和时间等数据。观察还原过程中开路电压随时间的变化，判断是否进 行后续测试。 e）若达到还原要求，（参考要求：开路电压与热力学平衡电压的差值不大于50mV，且在稳定状态 下保持2h以上），则进行后续测试，若不满足上述要求，则停止测试。

NB/T108202021

7单电池性能及其稳定性测试

7.2性能与燃料利用率相关性测试

研究单电池性能与燃料利用率的相关性，并确认最大燃料利用率。

根据测试要求，将单电池设置于6.1规定的测试条件下。当单电池在开路条件下运行到稳定状态后， 单电池切换到运行状态，保持单电池输出电流不变，阶梯式地减小阳极气体流量，即提高燃料利用率， 而测试单电池性能与燃料利用率的相关性。测试中应注意如下问题： a）本测试中的最大燃料利用率不超过制造商所声明的燃料利用率上限，注意防止单电池因本测试 发生本可避免的性能衰减或损坏。 b） 测试前应与制造商协商确定：降低阳极气体流量前，单电池工作电压U,，其参考值为0.85V； 降低阳极气体流量后，单电池下限电压U，，其参考值为0.75V。 c） 记录单电池在工作电压U，下的输出电流，并在本测试后的环节中保持输出电流不变。 d） 阶梯式地降低阳极气体流量，流量阶跃高度的参考值为0.1L/（min·100cm²）每次降低阳极气体 流量后，待单电池进入稳定状态后再测量单电池电压，如果电压不低于下限电压U，，则重复此 步骤直到燃料利用率达到制造商所声明的燃料利用率上限；如果电压低于下限电压U，，则切断

电流，同时恢复阳极气体流量至本测试中的初始值。 降低阳极流量直至达到制造商所声明的燃料利用率上限后，保持此时的阳极气体流量和输出电 流不变，使单电池在此条件下继续运行直至单电池达到稳定状态，并在该稳定状态下保持一定 时长，建议时间为10min。 将阳极气体流量阶梯式地增加并恢复到本测试中的初始值，等待单电池达到稳定状态，并计算 单电池电压在本测试前后的变化。 g）测试结果以二维图表示，横轴为本测试的持续时间，纵轴1代表单电池电压，纵轴2表示为燃 料利用率或阳极气体流量，图中应标明本测试中恒定不变的输出电流。此图与其他测试条件应 包括在测试报告中。

7.3电化学阻抗谱测试

定和评估单电池总阻抗中的欧姆和非欧姆成分。

如下测试条件应通过预测试事先确定： a）恒电位法、恒电流法两种方法选其一。 b）恒电位法的测试电压振幅有效值尽量控制在20mV或以下。恒电流法的测试电流振幅有效值根 据电压振幅有效值为20mV和电池内阻两个条件确定。 c） 频率的测量范围：0.1Hz～100kHz。如需测量体相气体扩散或化学反应，可适当减小测试频率 下限。 d）测量点数：在频率的每10倍频程取4个～20个点（如果可能，其对数均匀分布），以便足够清 楚地识别阻抗谱图的形状。测试时应尽可能屏蔽电网频率的基频与谐频。 e） 测试结果应表示为复数阻抗谱图，又称Nyquist谱图（标明特征频率）或Bode图（阻抗成分对 测量频率的对数作图）。

评估单电池的长期性能变化。

NB/T108202021

评估单电池的热循环稳定性。

对于本测试，如下测试条件应事先从制造商获得，以下给出基本参考数值/范围： a）热循环次数：不少于5次。 b）最低温度：200℃。 运行温度：标准测试条件下的温度。 d）升降温速率：1℃/min，数值根据实际需求确定。 保持运行温度的时间：2h。 保持最低温度的时间：2h。 g）升降温过程中阳极通入阳极保护气体，参考流量为0.5L/（min·100cm²）。 h）升降温过程中阴极空气流量为1.5L/（min·100cm²）

对于本测试，如下测试条件应事先从制造商获得，以下给出基本参考数值/范围： a）热循环次数：不少于5次。 最低温度：200℃。 运行温度：标准测试条件下的温度。 d）升降温速率：1℃/min，数值根据实际需求确定。 e 保持运行温度的时间：2h。 保持最低温度的时间：2h。 g）升降温过程中阳极通入阳极保护气体，参考流量为0.5L/（min·100cm²）。 h）升降温过程中阴极空气流量为1.5L/（min·100cm²）

暂停测试指使单电池保持在预发电状态的过程。除非另有规定，暂停测试时应在使用者根

NB/T108202021

结果或制造商的建议而确定的条件下进行保温。保温期间，保持阴极的气体流量和成分不变，阳极通入 阳极保护气体，或制造商所指定的气体。具体步骤及参考数值如下： a）如果单电池处于运行状态，则先切断通过单电池的电流，然后执行步骤b）。 b）将阳极气体切换为阳极保护气体，参考流量为0.5L/（min·100cm"）；阴极气体为空气，参考流 量为1.5L/(min·100cm²)。 C 暂停测试期间，以一定时间间隔（参考值为10min）记录单电池的开路电压，以及相应的测试 条件，直到暂停阶段结束。

终止测试指使单电池由运行状态、预发电状态进入冷态的过程。除非另有规定，终正测试时应在仅 用者根据预测试结果或制造商的建议而确定的条件下进行降温。降温期间，保持阴极的气体流量和成分 不变，阳极通入阳极保护气体。具体步骤及参考数值如下： a）如果单电池处于运行状态，则先切断通过单电池的电流，然后执行步骤b）。 b）将阳极气体切换为阳极保护气体，参考流量为0.5L/（min·100cm²）；阴极气体为空气，参考流 量为1.5L/(min·100cm)。 C 降温至200℃，停止向阳极和阴极通入气体。 d）设置降温程序，使单电池降至室温。

测试报告应准确、清晰并客观地表达出充分的信息，以证明所有预期的测试目的已经实现。

TCNTAC 12-2018 纺织企业温室气体排放核算通用技术要求报告建议包括如下信息： a) 报告题目； 报告作者； c) 报告日期； d) 测试报告参考号或编号： e) 测试地点和测试起始日期及时间： 使用的测试平台； g) 单电池基本情况（详见9.3）； )一测试多件排述 （送目 0 4)

报告建议包括如下信息： a）报告题目； b）报告作者； c）报告日期； d）测试报告参考号或编号； e）测试地点和测试起始日期及时间； f) 使用的测试平台； g）单电池基本情况（详见9.3)； h）测试条件描述（详见9.4)。

测试单元数据应至少包括如下信息： a）产品名称与单电池的品牌名称； b）有效面积； c）电池材料与厚度（若已知），以及电池编号； d）密封及集电材料； e）单电池几何尺寸； f）电压测量、电流引出点、温度测量点和机械载荷施加位置。

NB/T10820—2021

测试条件描述至少包括如下信息： a) 测试人姓名； 仪器及其校准记录； c) 稳定状态判据； d) 数据采集方法； 气体纯度和杂质 f) 环境条件； g) 测试名称； h) 测试步骤； i 测试结果。

NB/T108202021

YB/T 042-2014 冶金石灰为您提供最及时、最准确、最权威的电力标准信息