全釩液流電池電堆的均一性

劉納，李愛魁

（國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430074）

全釩液流電池電堆的均一性

劉納，李愛魁

（國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430074）

全釩液流電池電堆的均一性直接影響到其壽命。本文從流道結(jié)構(gòu)、運行參數(shù)等方面，系統(tǒng)探討了影響全釩液流電池電堆均一性的各種因素。通過優(yōu)化管路結(jié)構(gòu)和液流框結(jié)構(gòu)，提高了電堆的均一性，隨支管管徑不斷減小，當(dāng)主管與支管管徑由4∶3減小到4∶1時，電堆進液流量標(biāo)準(zhǔn)偏差由0.039m/s降到0.001m/s，電堆進液流速均一性得到改善；通過優(yōu)化液流框結(jié)構(gòu)，使電堆單體電池電解液流量標(biāo)準(zhǔn)偏差由0.142m/s降到0.032m/s，改善了電堆單體電池均一性。電解液流量、充放電電流密度等運行參數(shù)影響全釩液流電池電堆均一性，對其進行了實驗與分析，結(jié)果表明：電堆電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差隨充放電電流增大而線性增大，其斜率與截距均與電解液性質(zhì)、電極材料性質(zhì)及表面結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)；電堆電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差隨電解液流速的增大而減小，且在超過一定流量后不再變化，為全釩液流電池材料選型優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化及運行提供技術(shù)支撐。

電池；全釩液流電池儲能系統(tǒng)；均一性；多孔介質(zhì)；擴散；優(yōu)化設(shè)計

大容量儲能技術(shù)可以有效緩解用電供需矛盾，平抑大規(guī)模清潔能源發(fā)電接入電網(wǎng)帶來的波動性，提高電網(wǎng)運行的安全性、經(jīng)濟性、靈活性，積極促進可再生能源的利用和發(fā)展[1-2]。而全釩液流電池具有選址靈活、環(huán)境適應(yīng)性強、便于安裝、運行安全、壽命長等優(yōu)點，其相關(guān)技術(shù)取得顯著進展，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用條件日趨成熟[3-6]。……