[发明专利]一种全钒液流电池正极副反应的快速检测方法和装置有效
申请号: | 201510102928.5 | 申请日: | 2015-06-24 |
公开(公告)号: | CN104865226B | 公开(公告)日: | 2017-07-14 |
发明(设计)人: | 刘乐;武增华;席靖宇;邱新平 | 申请(专利权)人: | 清华大学深圳研究生院 |
主分类号: | G01N21/59 | 分类号: | G01N21/59 |
代理公司: | 北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)11390 | 代理人: | 胡剑辉 |
地址: | 518055 广东省深*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 全钒液 流电 正极 副反应 快速 检测 方法 装置 | ||
1.一种全钒液流电池正极副反应的检测装置,包括全钒液流电池单元、光学检测单元、及信号采集处理单元,其特征在于:
还包括控制单元,
所述控制单元包括恒流充电控制单元、恒流放电控制单元、自放电控制单元,
所述恒流充电控制单元用于控制全钒液流电池单元进行恒流充电,
所述恒流放电控制单元用于控制全钒液流电池单元进行恒流放电,
所述自放电控制单元用于控制全钒液流电池单元进行自放电;
并且,所述控制单元用于控制全钒液流电池的恒流充电、恒流放电以及自放电,以获取第一放电曲线、以及第二放电曲线。
2.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于:
全钒液流电池部分包括:存储有正极电解液的正极储液罐、存储有负极电解液的负极储液罐、电池反应区、吸收池,
正极电解液先流经吸收池再流入所述电池反应区中,然后流出所述电池反应区回到正极储液罐中;
负极电解液流入所述电池反应区中,然后流出所述电池反应区回到负极储液罐中。
3.根据权利要求2所述的检测装置,其特征在于:所述光学检测单元包括光源、分束器、第一探测器、第二探测器,
光源发出的光经过分束器分成两束,其中一束进入第一探测器以作为光强强度的监控数据,另一束光透过吸收池,被第二探测器测量。
4.一种全钒液流电池正极副反应的检测方法,其特征在于:使用权利要求1-3中任意一项所述的检测装置,并包括步骤:
a)设定所述检测装置中的预设参数;
b)获得所述全钒液流电池正极在所述预设参数下的第一放电曲线;
c)获得所述全钒液流电池正极在所述预设参数下的第二放电曲线;
d)根据第一放电曲线和第二放电曲线,确定所述全钒液流电池正极副反应对应的透射光强差;
e)确定当前参数下所述全钒液流电池正极的副反应;
f)判断是否需要改变预设参数,若需要改变预设参数则返回步骤a);否则,则结束。
5.根据权利要求4所述的检测方法,其特征在于:步骤b)包括:
B1、通过充电或更换电解液的方式,使所测量钒电池的正极电解液初始状态为充电状态100%的纯+5价,电池负极电解液为相对正极过量的能够被氧化且能够被还原的钒离子溶液;
B2、将电池搁置,只让电池正负极电解液进行流经电池的循环流动,由于钒离子缓慢地渗透过分隔开正负极电解液的隔膜,正极电解液的充电状态逐渐减小,透射光强会从初始时的最大值而持续减少,测量并记录,得到第一曲线。
6.根据权利要求5所述的检测方法,其特征在于:步骤c)包括:
C1、通过充电,重新把正极电解液变为充电状态100%的纯+5价,使正极电解液的透射光强恢复到最大值;
C2、在第一预设时间内,保持正负极电解液的循环;
C3、对电池进行预设电量Q的恒流放电;
C4、放电后,将电池搁置第二预设时间;
C5、对电池再进行预设电量Q的恒流充电;
C6、充电后,将电池搁置第三预设时间。
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