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【干货】钒液流电池安全性探讨-五大联赛下注

2021-05-25 

本文摘要:在今年三月份的日内瓦车展上,来自列支敦士登的nano-FLOWCELL公司发售了一款基于液流电池研发的QUANT48Volt的概念车,这也是液流电池技术首次利用在电动汽车上,那么什么是液流电池呢?

在今年三月份的日内瓦车展上,来自列支敦士登的nano-FLOWCELL公司发售了一款基于液流电池研发的QUANT48Volt的概念车,这也是液流电池技术首次利用在电动汽车上,那么什么是液流电池呢?传统的储能电池正负极活性物质都是相同在电极集流体之上,或者电池内部的,但是液流电池将正负极活性物质必要存储在电池的外部的“正负极储料筒”中,在静电的时候溶液状态的正负极活性物质分别转入到液流电池“主体”中,参与反应,随后反应完了的活性物质流入电池结构,转入到“正负极废液储料筒”之中,电池过程则正好忽略。我们可以通过减少正负极储料筒的体积,增加液流电池的正负极集流体等结构占到整个电池的比例,提升电池的比能量,此外还可以通过较慢替换正负极活性物质溶液的方式,构建电池的较慢“电池”,就像汽车打气一样便利,因此仅有从这一点来说,液流电池非常适合在电动汽车上用于。

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虽然目前针对锂离子电池安全性的研究早已很多,但是针对液流电池安全性的研究还较为较少,虽然液流电池设计上很少不会再次发生短路,但是在电池确保、装配和报废等过程中依然有可能再次发生短路,此外在液流电池工作过程中,金属枝晶的生长依然可能会造成正负极之间再次发生内短路,因此对于液流电池的安全性研究是非常适当的。来自奥地利的A.H.Whitehead等人针对钒液流电池在各种短路情况下的电安全性展开了研究。实验中A.H.Whitehead使用SoC为83%的液流电池电解液,正负极的电解液量都为115L。用作短路测试的电路如下图右图,电池组分别由20和27只电池串联构成,电池的短路电流可以通过短路器展开测量,温度测量则用于Pt1000热电阻必要在电池组的外壳和正负极的极柱上展开测量。

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为了仿真在现实环境下的电池短路情况,A.H.Whitehead设计了一下几种情形。有保险丝的情况下短路一般来说,电池与电子设备之间都会用于保险丝展开维护,如果短路再次发生在保险丝之外,那么短路电流将较慢熔断保险丝,从而维护电池,试验结果如下图右图,从图中我们可以看见,在短路的瞬间电流超过了730A,电池组电压上升到了0.6V,电池在短路8s后保险丝熔断,电池电压恢复正常,电池的SoC从83%上升到了63%。在电解液不循环的情况下短路在电池报废的情况下,电解液循环泵暂停工作,但是电池内部依然残余着少量的电解液,因此此时电池依然不存在着短路的风险,A.H.。


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