釩液流電池的關(guān)鍵安全特性研究

在本研究中，在電池短路情況下對(duì)釩液流進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，礬液流電池與其他電池類型不同，當(dāng)電池發(fā)生短路時(shí)，電池中只有一小部分電活性材料被夾持在兩個(gè)電極之間。又由于釩液流電池的能量密度較低，因此在電池發(fā)生短路的情況下，電池所釋放出的能量也較低。而且釩液流電池還使用了高熱容的含水電解質(zhì)，這也有利于限制電池溫度的升高。綜合上述的幾個(gè)原因，釩液流電池在短路時(shí)，安全性能更高。

如果在電池循環(huán)泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電池發(fā)生短路，則電池短路所產(chǎn)生的大部分熱量會(huì)被轉(zhuǎn)移到電解質(zhì)中。電池中的電解液的量遠(yuǎn)小于電解液儲(chǔ)液罐中電解液的量，而儲(chǔ)液罐中的電解液溫度上升較慢（小于0.017K/s），因此水泵可以防止不安全的情況發(fā)生的概率。

值得指出的是，即使是在水泵不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，研究結(jié)果表明，在釩液流電池外部發(fā)生短路時(shí)，在實(shí)際使用過程中，電池也較少出現(xiàn)冒煙、熱失控、發(fā)生火災(zāi)的情況，安全性能較高。

當(dāng)釩液流電池發(fā)生內(nèi)部短路時(shí)，電池也沒有顯著的安全風(fēng)險(xiǎn)，此時(shí)電池依然可以正常工作，只是此時(shí)電池內(nèi)部的冷卻液流量增大了。這是因?yàn)殡姵匕l(fā)生短路時(shí)，會(huì)釋放出出大量的熱，只有加大冷卻液流速才可以將電池溫度控制在合適的溫度范圍內(nèi)。