[发明专利]一种用于实时监测全钒液流电池副反应的方法及系统

摘要

本发明公开了一种用于实时监测全钒液流电池副反应的方法及系统，其包括：获取采样数据，即通过SOC检测装置对不同浓度的正负极电解液相对于参比溶液的电位参数进行采样，同时对正极电解液总体积、负极电解液总体积进行采集；通过采样数据拟合出正/负极电解液电位经验公式；建立电解液浓度监测数据库并确定待测正/负极电解液中各个价态钒离子浓度；基于所确定的待测正/负极电解液中各个价态钒离子浓度，计算出电池系统平均价态；基于所确定的电池系统平均价态所对应的偏移初始值的情况，确定恢复剂添加量，使得电池系统容量得到恢复。本发明能够实时监测全钒液流电池系统中正负极钒离子浓度，为制定系统控制策略提供准确及时的数据支持。

主权项

1.一种用于实时监测全钒液流电池副反应的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、获取采样数据，即通过SOC检测装置对不同浓度的正负极电解液相对于参比溶液的电位参数进行采样，同时对正极电解液总体积、负极电解液总体积进行采集；所述SOC检测装置包括端板、第一双极板、正/负极电解液检测腔、离子交换膜、分别与所述正/负极电解液检测腔相连通的正极电解液进出口管路与负极电解液进出口管路，多个开设有第一通孔的绝缘板、参比检测腔以及置于所述参比检测腔作为电位测试电极的第二双极板，其中，所述绝缘板被分别设置于所述离子交换膜两侧以间隔参比检测腔与正/负极电解液检测腔；所述参比检测腔内充有参比溶液；S2、通过采样数据拟合出计算正/负极电解液电位经验公式；其中，所述正极电解液电位经验公式为所述负极电解液电位经验公式为式中，E_正、E_负分别为正、负极电解液电位，单位mV；分别为2价、3价、4价、5价钒离子浓度；A_正为正极电位经验公式常数项；B_正为正极电位经验公式4价钒离子系数；C_正为正极电位经验公式5价钒离子系数；A_负为负极电位经验公式常数项；B_负为负极电位经验公式2价钒离子系数；C_负为负极电位经验公式3价钒离子系数；S3、建立电解液浓度监测数据库并确定待测正/负极电解液中各个价态钒离子浓度，所述电解液浓度监测数据库包括正/负极电解液电位经验公式、钒总物质量守恒公式以及可选公式/不等式中的至少一个公式或者不等式，所述可选公式/不等式包括系统平均价态公式、正极钒总量守恒公式、负极钒总量守恒公式、正极钒浓度区间不等式以及负极钒浓度区间不等式；S4、基于所确定的待测正/负极电解液中各个价态钒离子浓度，计算出电池系统平均价态；式中，M为系统各价态钒离子的平均价态，分别为2、3、4、5价钒离子浓度，V_正、V_负分别为正负极电解液体积；S5、基于所确定的电池系统平均价态所对应的偏移初始值的情况，确定恢复剂添加量，使得电池系统容量得到恢复。