钒电池关键材料双极板

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划钒电池关键材料双极板　　钠硫电池及液流电池行业分析　　第一章、工作原理与技术特征　　钠硫电池　　钠硫电池结构如图所示。电池以金属钠(Na)和单质硫(S)与碳(C)的复合物分别用作阳极和阴极的活性物质，Beta—氧化铝陶瓷同时起隔膜和电解质的双重作用。　　钠硫电池的化学反应式如下：　　2Na+xS=Na2Sx(1)　　新装配的钠硫电池一般处于完全荷电的初始状态。钠硫电池在300℃工作温度下

2、，在放电的初始阶段，正极由液态硫与液态的形成非共溶液相，电池的电动势约为V；当放电至Na2S3出现时，电池的电动势降至V；当放电至出现时，对应的电动势降至V，直至液相消失。　　图：钠硫电池结构图　　钠硫电池主要有以下几个特点。　　1）理论能量密度高达760W·h/kg。实际比能量高，可有效减低储能系统的体积和重量，适合于大容量、大功率设备的应用。　　2）能量转化效率高，其中直流端大于90％，交流端大于75％。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专

3、业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　3）无电化学副反应，无自放电，使用寿命长，可达15a以上。　　4）钠硫电池的运行温度被恒定在300～350℃，因此其使用条件不受外界环境温度的限制，且系统的温度稳定性好。　　5）具有高的功率特性，经大电流及深度放电而不损坏电池；具有纳秒级的瞬时速度(系统数毫秒以内)，适合应用于各类备用和应急电站。　　6）原材料资源丰富，价格低，无污染，适合规模化推

4、广应用。　　液流电池　　全钒液流电池(VanadiunmRedoxBattery，VRB)由电解质溶液，碳素材料电极，导电塑料双极板和离子交换膜等部件构成．通过流体输送设备使电解液在电堆与储槽之间循环流动，在充电/放电过程中完成不同价态的钒离子相互转化与电能的储存与释放．钒电池工作原理如图所示，将一定数量单电池串联成电池组后，输出额定功率的电流和电压。电池反应为：　　正极：VO2+2H+e—VO2+H2O电势=　　负极：V+e—V　　+2++3+2+++-电势=-电池总反应VO2+V+2H—VO2

5、+V+H20电势=+3+　　图全钒液流电池(VRB)原理示意图目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　全钒液流电池具有以下特点：　　规模大：全钒液流电池的输出功率和储能容量彼此独立。通过改变储槽中电解液数量，能够满足太规模蓄电储能需求；通过调整电池堆中单电池的串连数量和电极面积，能够满足额定放电功率

6、要求。　　寿命长：电池正负极反应均在液相中完成，充电／放电过程仅仅改变溶液中钒离子状态．没有外界离子参与电化学反应。电极只起转移电子作用．本身不参与电化学反应，理论上可以进行无限次任意程度的充放电循环，极大延长电池的使用寿命。　　成本低：在电池关键材料制备方面，如质子交换膜、导电双极板等电池关键材料．通过实现国产化进行大规模、低成本生产。全钒液流电池避免使用贵金属催化剂，成本远远低于燃料电池等化学电源，适合于几十千瓦～数兆瓦规模场合使用。　　效率高：由于正负半电池电解液中的活性物质分别储存在不同的

7、储槽中，完全避免电解波保存过程的自放电消耗，经过优化的电池系统充放电能量效率高达80％。　　能量密度较高，理论上每度电需要的五氧化二钒进行电能储存，对于50MW的风电场建立IOMW×4h的储能系统，将需要224吨五氧化二钒，电解液部分需要2500万元投入，将占用储能系统一次性成本的30％左右。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员

8、的业务技能及个人素质的培训计划　　第二章、技术环境　　钠硫电池技术发展现状　　国外钠硫电池技术发展　　对钠硫电池早期的研究主要以电动汽车的应用为目标，但随着一些新型二次电池的出现，因钠硫电池在车用电源方面的应用优势不明显而逐步被放弃。由于钠硫电池高的比功率和比能量、低原材料成本和制造成本、温度稳定性以及无自放电等方面的突出优势，钠硫电池在电力储能方面的应用开始为人们所重视。　　日本在1992年进行了第一个示范储能电站，XX年实现了商业化，至今已有200座以上功率大于500kW、总容