电化学储能电池实验系统

一、 实验简介

全钒液流电池是一种以钒为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。钒电池电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，采用质子交换膜作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流，从而使得储存在溶液中的化学能转换成电能。

钒液流电池测试装置是用于评估和优化钒液流电池性能的重要工具。该装置通过模拟电池在实际运行中的各种条件，如温度、压力、电流密度等，对电池进行全面的性能测试。通过这些测试，研究人员可以了解电池在不同条件下的性能表现，为进一步的研发和优化提供数据支持。

二、实验目的

1.了解液流电池的工作原理。

2、在室温下，使用Tester对液流电池进行电容测试和电阻测试。电容测试用于测试电池的充电性能，电阻测试用于测试电池的放电性能。

3、在实际使用条件下，对液流电池进行循环充放电测试，测试电池的充电、放电特性和能量密度，确定其充放电效率和能量转换效率。

三．实验原理

钒电池电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，采用质子交换膜作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流，从而使得储存在溶液中的化学能转换成电能。这个可逆的反应过程使钒电池顺利完成充电、放电和再充电。正极电解液由V(Ⅴ)和V(Ⅳ)离子溶液组成，负极电解液由V(Ⅲ)和V(Ⅱ)离子溶液组成，电池充电后，正极物质为V(Ⅴ)离子溶液，负极为V(Ⅱ)离子溶液，电池放电后，正、负极分别为V(Ⅳ)和V(Ⅲ)离子溶液，电池内部通过H+导电。V(Ⅴ)和V(Ⅳ)离子在酸性溶液中分别以VO2+离子和VO2+离子形式存在，故钒电池的正负极反应可表述如下：

四、技术参数：

1.电池模块：功率：50W， 电极尺寸：130*80*60mm 电压：DC0.6-3.2 V,功率密度：200mW/cm2,直流效率>78%

2.电解液流量：250-500mL/min， 电解液容量：不小于400mL

3. 性能测定： 电压0-20V，最小分辨率0.001V 电流：0-10A，最小分辨率0.001V， 内阻：0-999mΩ, 最小分辨率0.1 mΩ,容量：10AH，测试项目：CC, CR CV CP 以扩CC+CV， CR+CV， 支持RS232通讯。

五、主要配置：

1. 液流电池模块：功率：50W， 电极尺寸：130*80*60mm

2. 电解液池： 500mL,有机玻璃，含2全接口阀。

3. 计量泵：0-800mL/min，无极调速， 精度1.5%FS， 2 台。

4. 负载：直流风扇及LED灯，功率20W。

5.电池综合性能测定仪：可测试项目为CC, CR CV CP 以扩CC+CV， CR+CV，支持RS32通讯。

6.触摸屏：15.6 “，Linux系统， 内存256M，存储：512M，支持网口，仪表具有485通讯功能，参数可由计算机自动数据采集与控制。

7. 装置架：700X600X960mm(LXWXH)