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[交流]
液流电池充放电性能测试需考虑事项
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任何试验，都需要重现性和稳定性。在液流电池充放电性能测试中，需要保证测试环境的稳定、充放电截止一致、电解液状态一致、 1） 测试环境：主要是测试环境温度、电解液温度、电堆温度。如果电池性能对温度不敏感，可以直接进行常温环境测试；另外电解液如果需要惰性气体保护，需要确保测试过程中一直是惰性气体保护状态，如果不能确保惰性气体环境，需要给予同样的测试环境。 2） 充放电截止条件：如果以SOC作为充放电截止条件，需要保证SOC监测的准确和稳定性，一般建议以电压作为充放电截止条件，这样可以保证正负极副反应的发生，同时，截止条件也稳定，更好稳定考核，便于排除副反应影响，同时也可以尽量减小SOC影响因素；对于液流电池SOC监测，目前液流电池工程上主要用旁路单体或ORP监测电位的方法，两种方法实际原理相同，都是通过监测电解液的电位，进而判断SOC。测以全钒液流电池为例进行说明：全钒液流电池正负极溶液为不同价态的钒离子，支持电解质为硫酸。由于正负极溶液都是钒离子，所以不存在交叉污染问题。正负极反应为： 其SOC可以用电解液中各价态离子之问的比值来表示： 以旁路单体监测单体电压的方式来监测SOC，当电池内部化学反应处于热力学平衡状态时，可近似认地为电池的电动势E与电池的开路电压相等。因此，可以通过电池开路电压来推出钒离子浓度的比值，再根据钒离子浓度和SOC的关系， 就可以得到电池开路电位和SOC之间的关系： 这种监测方法的弊端就是在长期充放电过程中，正负极电解液价态会失恒，造成监测数据不准确，当然其他用容量积分、模糊计算等方法监测SOC都需要进行修正。用ORP分别监测正负极SOC，会存在氢离子浓度始终变化，也会造成监测不精准。 3） 电解液状态：电解液状态主要包括正负极电解液体积、价态、流速、压力等。在进行电解液关键材料性能充放电性能测试前，需要把电堆的最优性能条件确定，如电解液流速、压力。电解液价态与SOC相关，；电解液体积要合适，可以通过简单计算，大概估算充放电时间，以全钒液流电池为例： n*1.25*i*S*t=96500*C*V*60% 其中n为单体个数，i为充放电电流密度（A/cm2），S为电池有效面积（cm2），t为放电时间（s），C为电解液浓度（mol/L），V为正极或负极电解液体积(L)。 如需要液流电池单体、电堆、电解液、双极板、隔膜等相关测试标准，可站内联系。 |
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 液流电池flow battery |
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