JIS C 8832:2008 定置用固体高分子形燃料電池セルスタックの性能試験方法

                                                                                   C 8832 : 2008

pdf 目 次

ページ

•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[1]
•  4 試験・・・・[2]
•  4.1 試験の種類・・・・[2]
•  4.2 試験方法・・・・[2]
•  5 その他・・・・[3]
•  附属書A(規定)電流依存性試験方法・・・・[5]
•  附属書B(規定)温度依存性試験方法・・・・[9]
•  附属書C(規定)燃料・酸化剤利用率依存性試験方法・・・・[13]
•  附属書D(規定)燃料・酸化剤ガス露点依存性試験方法・・・・[18]
•  附属書E(規定)燃料ガス中の一酸化炭素濃度依存性試験方法・・・・[23]
•  附属書F(規定)燃料ガス中のアンモニア濃度依存性試験方法・・・・[28]
•  附属書G(規定)酸化剤ガス中の二酸化窒素濃度依存性試験方法・・・・[33]
•  附属書H(規定)酸化剤ガス中の二酸化硫黄濃度依存性試験方法・・・・[38]
•  附属書J(規定)酸化剤ガス中のアンモニア濃度依存性試験方法・・・・[43]
•  附属書K(規定)酸化剤ガス中のトルエン濃度依存性試験方法・・・・[48]

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――――― [JIS C 8832 pdf 1] ―――――

C 8832 : 2008

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,社団法人日本電機工業会(JEMA)から,工業
標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産
業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に
抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許
権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に係る確認について,責任は
もたない。

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――――― [JIS C 8832 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              C 8832 : 2008

定置用固体高分子形燃料電池セルスタックの性能試験方法

Performance test for stationary polymer electrolyte fuel cell stack

1 適用範囲

  この規格は,定置用固体高分子形燃料電池(以下,“PEFC”という。)の発電試験に関する常圧セルスタ
ックの性能試験方法について規定する。
  完成した設計書又は使用説明書として用いることを意図したものではない。
  この規格に従っても,いかなる人,機関又は企業がほかの関連する規則の遵守責任を免れるわけではな
い。
    注記 外部加湿形セルスタックは,製造業者が提供する加湿器を接続して試験してもよい。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。
  これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS C 8800 燃料電池発電用語
    JIS Z 8703 試験場所の標準状態

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS C 8800によるほか,次による。
3.1
運転温度
  運転時のセルスタックを代表する温度。
3.2
運転圧力
  セルスタック入口における燃料ガス及び酸化剤ガスの圧力(ゲージ圧)。
3.3
反応ガス露点
  セルスタック入口における燃料ガス及び酸化剤ガスの露点。
3.4
基準測定条件
  基準となるセルスタック性能を得るために製造業者が定めるセルスタックの電流,運転温度,燃料利用
率,酸化剤利用率,試験ガス組成,運転圧力及び反応ガス露点の条件。

――――― [JIS C 8832 pdf 3] ―――――

2
C 8832 : 2008
3.5
基準電圧
  基準測定条件における製造業者が定める設計上のセルスタック電圧。
3.6
最高運転温度
  セルスタックが,連続して動作することができる製造業者が定める設計上の上限の運転温度。
3.7
最低運転温度
  セルスタックが,連続して動作することができる製造業者が定める設計上の下限の運転温度。
3.8
最高運転電流
  セルスタックが,連続して動作することができる製造業者が定める設計上の上限の運転電流。
3.9
最低運転電流
  セルスタックが,連続して動作することができる製造業者が定める設計上の下限の運転電流。
3.10
燃料利用率
  電流値から計算される水素消費速度を供給燃料ガス中の水素流量で除したもの。
3.11
酸化剤利用率
  電流値から計算される酸素消費速度を供給酸化剤ガス中の酸素流量で除したもの。

4 試験

4.1 試験の種類

  試験の種類は,次のとおりとする。
a) 電流依存性試験
b) 温度依存性試験
c) 燃料・酸化剤利用率依存性試験
d) 燃料・酸化剤ガス露点依存性試験
e) 燃料ガス中の一酸化炭素濃度依存性試験
f)  燃料ガス中のアンモニア濃度依存性試験
g) 酸化剤ガス中の二酸化窒素濃度依存性試験
h) 酸化剤ガス中の二酸化硫黄濃度依存性試験
i)  酸化剤ガス中のアンモニア濃度依存性試験
j)  酸化剤ガス中のトルエン濃度依存性試験

4.2 試験方法

  試験方法は,次による。
a) 電流依存性試験の試験方法は,附属書Aによる。
b) 温度依存性試験の試験方法は,附属書Bによる。
c) 燃料・酸化剤利用率依存性試験の試験方法は,附属書Cによる。

――――― [JIS C 8832 pdf 4] ―――――

                                                                                              3
                                                                                   C 8832 : 2008
d) 燃料・酸化剤ガス露点依存性試験の試験方法は,附属書Dによる。
e) 燃料ガス中の一酸化炭素濃度依存性試験の試験方法は,附属書Eによる。
f)  燃料ガス中のアンモニア濃度依存性試験の試験方法は,附属書Fによる。
g) 酸化剤ガス中の二酸化窒素濃度依存性試験の試験方法は,附属書Gによる。
h) 酸化剤ガス中の二酸化硫黄濃度依存性試験の試験方法は,附属書Hによる。
i)  酸化剤ガス中のアンモニア濃度依存性試験の試験方法は,附属書Jによる。
j)  酸化剤ガス中のトルエン濃度依存性試験の試験方法は,附属書Kによる。

5 その他

  この規格で取り扱う常圧PEFCセルスタックの最高運転圧力は,100 kPa未満とする。
  供給ガス流量と電流値とから利用率を計算する根拠を,次に示す。
a) 燃料利用率 燃料利用率をUF (%),電流値をI (A),積層数をn (−),電流値から計算されるセルスタ
    ック内での水素消費速度をQH (L/min),セルスタックへ供給される水素流量をFH (L/min),セルスタッ
    クへ供給される燃料ガス流量をFF (L/min)とすると,次の関係式が成立する。ただし,燃料ガス中の
    水素濃度は,CH (%)とする。
      なお,ここで用いる水素消費速度及び流量は,0 ℃及び101.3 kPa基準(標準条件)の値である。
      セルスタック内での水素消費速度は,式 (1) による。
                                nI
                        Q=
                          H            224. 60   (1)
                             2  96 500
                      ここに,      QH :  セルスタック内での水素消費速度 (L/min)
                                     n :  積層数 (−)
                                      I :  電流値 (A)
                                 96 500 :  ファラディ定数 (C/mol)
                                   22.4 :  標準条件での気体1モル当たりの体積 (L/mol)
                                     60 :  分秒換算 (s/min)
      セルスタックへ供給される水素流量は,式 (2) による。
                             100 QH
                         F=
                          H           (2)
                               UF
                      ここに,      FH :  セルスタックへ供給される水素流量 (L/min)
                                    UF :  燃料利用率 (%)
                                    QH :  セルスタック内での水素消費速度 (L/min)
      セルスタックへ供給される燃料ガス流量は,式 (3) による。
                             100 FH
                         F=
                          F          (3)
                              CH
                      ここに,      FF :  セルスタックへ供給される燃料ガス流量 (L/min)
                                    FH :  セルスタックへ供給される水素流量 (L/min)
                                    CH :  燃料ガス中の水素濃度 (%)
      したがって,燃料利用率は,式 (4) で表示される。
                             10 000 QH
                        U=
                          F             (4)
                               CH FF
                      ここに,     UF :  燃料利用率 (%)
                                   QH :  セルスタック内での水素消費速度 (L/min)
                                   CH :  燃料ガス中の水素濃度 (%)

――――― [JIS C 8832 pdf 5] ―――――

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