[发明专利]钒电池正负极电解液荷电状态的原位监测方法及系统

权利要求书

1.一种钒电池正负极电解液荷电状态的原位监测方法，其特征在于，所述方法包含：

分别测量电池正负极电解液的氧化还原电位(ORP电位)并获取电池正负极电解液的荷电状态(SOC)；

根据所述ORP电位与所述SOC，建立电池正负极电解液的ORP电位与SOC的关系式；

根据实时测量获得的电池正极电解液的ORP电位或负极电解液的ORP电位，通过所述ORP电位与SOC的关系式获得实时电池正极电解液的SOC或负极电解液的SOC。

2.根据权利要求1所述的钒电池正负极电解液荷电状态的原位监测方法，其特征在于，所述获取电池正负极电解液的荷电状态包含：利用电位滴定法分别测定正极电解液中四价(VO²⁺)和五价(VO₂⁺)钒离子的浓度与负极电解液中二价(V²⁺)和三价(V³⁺)钒离子的浓度，获得正负极电解液的SOC。

3.根据权利要求2所述的钒电池正负极电解液荷电状态的原位监测方法，其特征在于，根据所述ORP电位与所述SOC，建立电池正极的ORP电位与SOC的关系式包含：根据电池正极电解液在充电过程的ORP电位与SOC的关系和放电过程中的ORP电位与SOC的关系，通过曲线拟合分别建立第一正极关系式和第二正极关系式。

4.根据权利要求3所述的钒电池正负极电解液荷电状态的原位监测方法，其特征在于，所述第一正极关系式包含第一正极拟合关系式；

其中第一正极拟合关系式包含：

SOCa=11+exp(596.1489-ORPa2.7901-6.4437);]]>

在上式中，SOC_a为电池充电过程正极电解液的荷电状态，ORP_a为电池充电过程正极电解液的氧化还原电位。

5.根据权利要求3所述的钒电池正负极电解液荷电状态的原位监测方法，其特征在于，所述第二正极关系式包含第二正极拟合关系式；

其中第二正极拟合关系式包含：

SOCa=11+exp(6.6714-ORPa-372.45072.0956);]]>

在上式中，SOC_a为电池放电过程正极电解液的荷电状态，ORP_a为电池放电过程正极电解液的氧化还原电位。

6.根据权利要求2所述的钒电池正负极电解液荷电状态的原位监测方法，其特征在于，根据所述ORP电位与所述SOC，建立电池负极的ORP电位与SOC的关系式包含：根据电池负极电解液在充电过程的ORP电位与SOC的关系和放电过程中的ORP电位与SOC的关系，通过曲线拟合分别建立第一负极关系式和第二负极关系式。