“电池模块及系统结构设计、系统集成及规模放大基础研究”年度报告

在前期研究基础上,通过计算机三维模拟技术,对影响电堆功率密度的关键因素进行深入分析,并提出了大规模液流电池系统的设计方法及其规模放大技术。具体如下:通过建立液流电池三维非等温模型,揭示了电池内部的热源变化与温度分布特性,研究了孔隙率、流量对热源及温度变化的影响;通过容量衰减模型,准确预测容量的衰减程度;利用多目标优化的理论建立大规模电池多系统耦合设计的方法,提出了液流电池的监测、报警、保护体系,进而发展了液流电池规模放大理论体系。基于上述理论研究进行试制工作,开发的单电池能量效率达到81.8%(200mA/cm~2),开发的22kW电堆经过550个循环,电池性能没有衰减,开发的352kW/700kW·h液流电池单元直流侧能量效率达到73.8%,交流侧系统效率达到68.2%。