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kjxmqgc

新虫 (职业作家)
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液流电池高低温测试
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目前液流电池高低温性能测试主要是围绕电解液展开研究。主要是电解液作为液流电池能量的储存场所，受温度影响最明显。钒电池电解液，二价、三价、四价的溶解度随温度的升高或硫酸浓度的降低而增加，而五价钒则呈现相反的趋势，因此，低温下二价、三价、四价易析出（其中三价析出风险较高），高温下五价易析出。《GBT32509-2016全钒液流电池通用技术》对电池高低温储存性能进行规定，将电池充电到100%SOC，将电池置于5℃/40℃12h，电解液无结晶析出，恢复常温，对电池系统进行正常充放电试验。同时在做液流电池高低温性能测试时，电解液状态是最为需要关注的，尤其是高低温导致的电解液沉淀/析出会附着在电极上，造成管路堵塞、电极性能下降，且电解液的沉淀/析出是不可逆的，沉淀析出物，不会随温度变化而变化，目前针对硫酸体系的钒电解液的稳定性研究，主要集中在添加剂的选取研究上，如含环状或链状结构的醇、有机酸、无机盐等，运用的理论主要是：在钒电解液中，形成离子的钒元素存在3d空轨道，因此钒离子间极易络合，使其在高浓度下产生沉淀，同时，由于3d空轨道的存在，钒离子也极易与其他配体络合，添加合适的络合剂，可以有效抑制钒离子之间的络合，提升钒电解液的稳定性。
? ? 1）钒电解液高低温性能测试。主要包括不同价态、不同浓度、不同体系电解液在高低温下电解液稳定性试验、高低温电解液储存性能测试、高低温电解液物性参数测试（比重、粘度、电导率等）、高低温电解液反应速率测试等。其中电解液稳定性测试不仅是高低温静置放置，测浓度变化，还需检测电解液络合状态、电解液在高低温环境下进行充放电试验中，电解液是否出现析出（为尽可能减少隔膜离子渗透造成电解液浓度变化，选用离子渗透率小的隔膜进行试验）。? ? 2）电极高低温性能测试。主要测试高低温下电极电化学活性、物性参数（电导性、压缩率、氧化率、碳毡脱落等）。其中电极电化学活性如何尽可能减少高低温电解液的影响是需要重点考虑的，改变电极、改变电解液、增加外部辅助力量等，另外高低温下电极电化学活性是否有必要进行，也值得探索。由于使用中，电极是长期浸泡在电解液中，所以高低温测试还需考虑在高低温下电极长期浸泡在电解液中的稳定性。? ? 3）双极板高低温性能测试。主要包括高低温下双极板电导性、接触电阻、耐腐蚀性、透气率、机械性能等测试。其中复合双极板还需关注热胀冷缩是否会造成双极板的断裂、是否会加速双极板老化，若使用电极双极板一体化成型（双极板一般为复合双极板），需考虑高低温下，一体化电极焊接处是否出现变化，电阻是否会增加等。? ? 4）隔膜高低温性能测试。主要包括高低温下隔膜电导率、离子渗透率、机械强度、抗氧化耐久性等测试。燃料电池中质子膜耐久性评估通常采用以下几种方法：1）采用OCV保持试验，评估质子膜的化学耐久；2）采用干湿循环试验，评估质子膜的机械耐久；3）进行启停循环试验和载荷循环试验，综合评估质子膜性能。液流电池中隔膜耐久性测试主要是Fenton测试和电解液长期浸泡，在线电化学性能主要是长期充放电循环测试，由于长期循环测试中，电解液状态是变化的，尤其是高低下电解液是不稳定的，如何在线考察高低温隔膜性能，是需要探索的。? ? 5）密封件、液流框、端板等。主要包括各个材料高低温下材料形变，机械性能测试。? ? 高低温下，电池充放电性能测试，可以综合考察电池系统在高低温下的性能，考虑电池使用环境和场景，是否有必要将电池整套系统置于高低温下进行测试？

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