雙極板的特點(diǎn)有哪些
發(fā)布時(shí)間：
2022-07-19 10:32
雙極板廠家認(rèn)為可再生能源在一次能源中的比重不斷增加，各國正在加快推廣可再生能源作為主要能源。然而，太陽能、風(fēng)能等可再生能源的隨機(jī)性和間歇性給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來了巨大挑戰(zhàn)。因此，需要配置儲(chǔ)能裝置，平滑可再生能源輸出，提高并網(wǎng)率，降低棄電率。這只是儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用的主要場(chǎng)景之一，儲(chǔ)能技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電力系統(tǒng)“發(fā)、輸、配、變、用”的各個(gè)環(huán)節(jié)。
雙極板廠家認(rèn)為在眾多電能存儲(chǔ)技術(shù)中，液流電池因其安全性高、儲(chǔ)能容量大、動(dòng)力與能量解耦、使用壽命長、環(huán)境相對(duì)友好而成為主流技術(shù)之一。它通過溶解活性物質(zhì)的可逆氧化還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電能和化學(xué)能的相變。根據(jù)儲(chǔ)能活性物質(zhì)不同，可分為Fe/Cr、全釩、Zn/Br2、多硫化鈉/Br2等液流電池，其中全釩液流電池技術(shù)成熟，具產(chǎn)業(yè)化前景。電堆是液流電池系統(tǒng)的核心部件，由許多單體電池串聯(lián)而成，通常由端板、集流體、雙極板、電極和隔膜組成。
雙極板作為關(guān)鍵材料，具有以下主要功能：
1.串聯(lián)連接相鄰單電池的正負(fù)電極，
2.打開內(nèi)部電路，
3.兩側(cè)的電解質(zhì)被阻塞，
4.支撐正負(fù)電極。
要求雙極板具有良好的導(dǎo)電性、一定的機(jī)械強(qiáng)度和良好的耐腐蝕性。按組成材料分類，包括石墨、金屬和復(fù)合雙極板、一體化電極-雙極板。綜述了近年來液流電池雙極板材料的研究進(jìn)展。
石墨具有高導(dǎo)電性、低密度和良好的耐腐蝕性?？梢詫?duì)其進(jìn)行機(jī)械加工，使其表面形成特定的通道結(jié)構(gòu)，從而控制電解液分布，提高傳質(zhì)性能，進(jìn)而影響電池性能。石墨雙極板電池內(nèi)阻低，動(dòng)力性能好。
但在實(shí)際制造和使用過程中，石墨雙極板存在以下挑戰(zhàn)：石墨板機(jī)械強(qiáng)度不足，在加工和電池裝配過程中容易發(fā)生脆性斷裂，從而增加制造成本，對(duì)電池裝配工藝提出嚴(yán)格要求；石墨板的高孔隙率容易導(dǎo)致電解液的互連，降低電池的電流效率。石墨制成的雙極板在高電壓下碳腐蝕過程緩慢，容易導(dǎo)致電池失效。另外，以全釩氧化還原液流電池為例，其電解液具有一定的酸性，石墨顆粒在電解液中會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕和顆粒解離，解離的碳顆粒會(huì)在電池中堆積，導(dǎo)致液體流速的變化和電池性能的衰減。
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