全钒液流电池的旁路电流测量与仿真

全钒液流电池的旁路电流引起电荷损失、降低电池效率,升高电堆两端的单电池电压,导致副反应发生和减少电池寿命。目前,关于旁路电流的理论研究较多,但是测量数据较少。首先,为了测量旁路电流,采用双极板中嵌入电流表的方法监测流过双极板的电流,该电流与外部电流之差即为旁路电流,因此,能够排除电解液交叉污染引起的电荷损失干扰。其次,建立了全钒液流电池系统的改进模型,将旁路电流的仿真结果和实测数据进行比较,验证了改进模型的合理性,并对各单电池的电压、电流时间变化及电堆内电压分布进行仿真。同时,对总管电阻、支路电阻、电池内阻对电池的电流效率、电压效率、电池效率的影响进行了分析,得出为了提高电池的效率,有必要增加总管电阻,降低电池内阻的结论。该模型和实验可用于液流电池设计,为高性能液流电池技术发展提供理论依据。