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《钒电池正极电解液荷电状态的原位监测_管勇》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、测试与分析钒电池正极电解液荷电状态的原位监测管勇1,秦野1,2,任爽1,刘建国1,2,严川伟1,2(1.沈阳中科普能科技有限公司,辽宁沈阳110016;2.中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室,辽宁沈阳110016)摘要:建立了一种原位监测钒电池正极电解液荷电状态SOC(StateofCharge)的方法。通过测定钒电池正极电解液的氧化还原电位值ORPa(OxidationReductionPotential),利用ORPa值与ln(1/SOCa-1)在SOCa(正极电解液荷电状态)为(0,100%)的开区间内呈线性关系这一规律,建立了ORPa-SOCa关系方程,并对该方程进行温
2、度修正。采用修正方程计算所得的SOCa值与电位滴定法测得的SOCa值比较,误差小于±1.50%,可实现正极电解液荷电状态的原位监测。关键词:氧化还原电位;钒电池;荷电状态;原位监测中图分类号:TM911文献标识码:A文章编号:1002-087X(2009)04-0295-03InsitumonitoringofstateofchargeforpositiveelectrolyteofvanadiumbatteryGUANYong1,QINYe1,2,RENShuang1,LIUJian-guo1,2,YANChuan-wei1,2(1.ShenyangZhongke-PdenergyTech
3、nologyInc.,ShenyangLiaoning110016,China;2.StateKeyLaboratoryforCorrosionandProtection,InstituteofMetalResearch,ChineseAcademyofSciences,ShenyangLiaoning110016,China)Abstract:AmethodofinsitumonitoringofSOC(StateofCharge)forpositiveelectrolyteinvanadiumbatterywaspresented,inwhichatemperatureamendedli
4、nearequationofoxidationreductionpotentialofpositiveelectrolyte(ORPa)withstateofchargeofpositiveelectrolyte(SOCa)wasfounded.TheresultsshowthatthevaluesofORPaarekeepinglinearwiththevaluesofln(1/SOCa-1)in(0,100%)region.Thereshowslessthan±1.50%errorbetweentheSOCacalculatedbytheORPa-SOCaequationandmensu
5、ratedbypotentiometrictitrationanalysis.Thus,thepresentedmethodcanberealizedinsitumonitoringofSOCa.Keywords:oxidationreductionpotential;vanadiumbattery;stateofcharge;insitumonitoring钒氧化还原液流电池(Vanadiumredoxflowbattery,简称电池正极电解液荷电状态原位监测的方法。2+/VO+2+/V3+钒电池)是基于VO2与V电对的电势差及氧化还原1实验反应的新型二次电池及储能技术,与传统的铅酸蓄电池
6、相比,1.1实验原理具有可快速和大容量充放电、自放电率低、结构简单、无污染钒电池的电极活性物质为电解液中的钒离子,钒电池容等诸多优点,在风力发电、光伏发电储能以及电网调峰等领域量是由不同价态钒离子的浓度所决定的。因此,测定充放电过[1-4]极具应用前景。对于钒电池而言,能量存储与转换的核心是程中正、负极电解液中不同价态钒离子的浓度,便可实现对钒电解液。电解液的荷电状态SOC(StateofCharge)则是表征[6]电池荷电状态的监测。电池剩余容量状态的一个重要参数,SOC的监测对钒电池运对于钒电池正极反应:[5]行控制、系统设计及维护等具有非常重要的意义。目前,钒电池电解液荷电状态的测定通
7、常采用电位滴定(1-1)[6-9]法,该法需要取出一定量电解液来进行滴定分析,操作繁琐正极电解液的荷电状态SOCa可表示为:且耗时较长,不适应于SOC的原位监测(Insitumonitoring)。为此,本文通过建立ORPa-SOCa关系方程,提出一种可实现钒(1-2)收稿日期:2008-11-032++作者简介:管勇(1980—),男,山东省人,博士研究生,主要研究式(1-2)中:为VO离子浓度;为VO2离