全釩液流電池荷電狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)研制及應(yīng)用研究.pdf

1、全釩液流電池荷電狀態(tài)（SOC）是衡量電池剩余容量、評價電池性能的重要參數(shù)。本文圍繞全釩液流電池SOC在線監(jiān)測系統(tǒng)，著重研究了氧化還原電位法（ORP法）和開路電壓法，實現(xiàn)了正負極電解液SOC的在線監(jiān)測。主要內(nèi)容如下：
　　采用電位測量法，研究了5種不同參比電極在正負極電解液中的電位穩(wěn)定性。結(jié)果表明銀/硫酸銀固態(tài)參比電極電位穩(wěn)定性最好，適宜用作ORP法測量全釩液流電池SOC的參比電極。
　　采用氧化還原電位滴定法測定了各價態(tài)釩離

2、子濃度，同時測得此時電解液的氧化還原電位（ORP），建立ORP-SOC的關(guān)系方程。結(jié)果表明，電解液充電和放電過程應(yīng)分別用不同的擬合曲線方程來表征ORP與ln(1/SOC-1)的關(guān)系。對于正極電解液，ORP與ln(1/SOC-1)關(guān)系的一次擬合模型和二次模型的擬合優(yōu)度差別不大；對于負極電解液，二次模型的擬合優(yōu)度明顯優(yōu)于一次模型。
　　采用氧化還原電位滴定法測定了各價態(tài)釩離子濃度，同時測得此時電池的開路電壓（OCV），建立OCV-SO

3、C的關(guān)系方程。結(jié)果表明，正負極電解液SOC不相等，偏差較大，分別建立了正極電解液OCV-ln(1/SOC-1)關(guān)系方程和負極電解液OCV-ln(1/SOC-1)的關(guān)系方程，相關(guān)系數(shù)均大于0.95。
　　研制了全釩液流電池SOC在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了正負極電解液SOC在線監(jiān)測。測量結(jié)果表明，負極電解液充放電過程，ORP法測量SOC誤差小于4％，開路電壓法測量SOC的誤差小于5%；正極電解液充放電過程中，ORP法測量SOC的誤差小于5%