研发体系完整 , 系统高效

完整的锌溴液流储能电池研发体系

掌握包括隔膜、极板、电解液等关键材料、生产工艺、电堆设计、模块、电池管理系统、兆瓦时级系统等液流电池核心技术。

材料研发
生产工艺研发
电堆研发
模块研发 电池管理系统研发
系统研发
材料技术是液流电池研发的基础

对隔膜、极板、电解液等关键材料的持续投入与深入研究,使百能汇通能够从液流电池底层技术开展创新与突破。

微孔隔膜(ZBMM)

在锌溴液流电池中,隔膜是用来隔开正负极,保持一定的极间隔,起到防止正极和负极之间短路的作用。作为锌溴电池的关键材料之一,微孔隔膜技术长期被国外化工集团垄断,价格昂贵。

百能汇通经多年持续投入,自主研发出一种以聚烯烃系的树脂为主体的微孔隔膜ZBMM,其利用独有的微孔结构,既保证了溴离子的自由通过,又能保证大体积的溴络合物被阻挡在隔膜一端,隔开正极电解液和负极电解液,防止电池自放电和电流效率下降,其主要特点包括:

• 低电阻率,低溴渗透率,高孔隙率;

• 极小孔径,优良的抗穿透性能;

• 高拉伸强度和伸长率,良好的焊接性能;

• 良好的支撑性及流场优化作用。

百能汇通微孔隔膜的各项技术指标已基本达到国际先进水平,并已销售到欧洲、澳大利亚等地。

技术指标
行业标准
ZBMM指标
厚度(mm)
0.5~1.0
0.8
厚度均匀性(%)
<3
1.25
塑化剂含量(%)
<2
0.95
电阻(Ω.dm²)
<0.06
0.039
溴渗透率(mol/L.cm².h)
<8.0E-06
5.27E-6
BET比表面积(m²/g)
60~120
85.9
累计孔体积(ml/g)
>0.15
0.26
平均孔径(nm)
<20
11.8

双极板(ZBCP)

锌溴电池的电极是双极性极板,一般使用的是碳塑料电极。这种电极是使用聚乙烯作为粘接剂,添加碳系导电物的复合材料,并且在电极一侧具有表面活性层。锌溴电池的寿命主要是受到双极板使用的碳塑料电极的劣化的影响。所以,制定和控制电极的各项技术指标,是保证电池性能的关键。

百能汇通自主研发的双极性极板具有活性涂层的一面被用做溴侧正极材料,电极的另一面被用作下一组电池的锌侧负极材料,金属锌在上面沉积,电堆不需要通过额外的端子,直接通过双极板材料实现电池的串联。溴侧电极表面一般采取增加反应面积的方法,以保证合理的电流密度,减小极化电位。为适应不同应用,百能汇通在溴侧表面复合有两类活性涂层,并加入了纤维状材料,提高电极的机械强度,抗变形能力。

• 低电阻率、高拉伸强度;

• 高耐腐蚀性,高抗变形能力;

• 优良的表面活性层,高比表面积;

• 良好的焊接性能。

百能汇通微孔隔膜的各项技术指标已基本达到国际先进水平,并已应用到全钒液流电池领域。

技术指标
行业标准
ZBCP指标
厚度(mm)
0.8-1.2
0.95
厚度均匀性(%)
<3
1.58
体电阻率(Ω.CM)
<2
1.05
拉伸强度(M pa)
>20
25.87
伸长率(%)
>15
30.98
浸溴变形量(mm)
<2
1.32
焊接强度(M pa)
>15
18.73
涂层状态
均匀无脱落
良好

电解液

锌溴电池电解液主要成分由溴化锌、导电剂、络合剂等组成的水溶液。充电时,负极上析出锌,在正极上生成的溴会马上被电解液中的溴络合剂捕捉形成比水重得多的油状物质沉积在底部,大大降低了溴挥发,从而减少自放电,提高了安全性;放电时,络合溴被打散,重新生成溴离子,锌溶解成为锌离子,电解液重新回到溴化锌状态。此外,多种枝晶抑制剂的添加,有效抑制枝晶生长,防止电池短路失效。

技术指标
标准
ZBES数据
电导率(ms/cm)
>50
65
密度(g/ml)
1.4~1.5
1.47
黏度(分秒)
<2分
1分40秒
PH值
3.5~4.5
4.06
50°C饱和蒸气压(kpa)
<15
12.3
电堆是液流电池强大的心脏

电堆是储能模块的功率核心部件,集成了自主研发的高性能材料组件,并采用先进工艺加工组装而成。

北京百能汇通自主研发的电堆技术是锌溴液流电池的核心部分。对储能系统的成本、功率、循环寿命。效率等性能有极大的影响,其中主要技术包括:

边框技术
边框技术是电堆的核心,其技术水平的高低直接制约电堆性能及寿命,电解液的分配、密封性能等诸多关键参数。北京百能自主研发的边框技术成功解决电池内结构变形的问题。同时起到电解液导流作用,使得电解液分配均匀,降低电极表面锌忮晶的生成概率,从而提高电池的性能和寿命。另外还具有安装简单,故障率低的优点
激光焊接技术
使用该技术是将复合导电塑料电极板,电池隔膜与边框进行焊接,构成电极组件和隔膜组件,用于电堆组装。激光焊接能量集中、装置设备简单,焊接速度快、焊接区域灵活、大幅度降低工艺成本。
一体化集流体技术
使用模具对不同材料一次热压成型,大大提高了集流体的使用寿命。
压力密封技术
通过边框上设计密封凸起,利用塑料材料在压力下压缩和变形的特性,通过压力组装实现边框与边框之间,边框内部的流体密封。
电池模块是构筑高效、稳定储能系统的基石

电池模块是构成储能系统的基本单元,模块由电堆、电解液储罐、电控系统和辅助系统四部分组成。

控制系统:直流母线结构下的多子堆控制系统,对每个电堆进行单独的充放电控制及状况监控,同时实现多电堆运行的均衡管理。
电堆:是储能模块的功率核心部件,集成自主研发的高性能材料组件,以先进加工及组装工艺组装而成。
电解液储罐:一体化成型,可靠的密封性能,实现电解液的安全存储。
辅助系统:包括循环管泵及冷却系统,配备多种传感器对模块的环境参数进行监测。
用大容量系统构建储能电力银行
针对不同应用领域的用户需求,将多个标准储能模块并串联,连接双向储能逆变器PCS以及辅助温控系统、配备能量管理EMS系统、模块管理BMS系统,可以迅速扩展成为兆瓦时级的大规模储能系统。使得系统功率与容量互相独立,额定功率由电堆的数量决定,而储电容量则由电解液的体积决定,可按客户需求灵活地配置。整个系统安装在一个标准的集装箱柜体内,运输安装方便快捷,并可实现快速扩建。
物理参数
三维尺寸
>12600mm(长)*2450mm(宽)*2900mm(高)
系统重量
25,000kg
电气参数
交流接入方式
三相五线
额定输出电压
400V±5%
最大输出功率
275kw
直流电压范围
450V~850V
额定容量
1MWH(1000KWH)
环境参数
运行温度范围
-10℃-45℃
适度范围
0-95%(无凝露)

液流电池的智慧“芯”

针对电力系统和锌溴电池的特点定制开发的储能管理系统。
功能特征
针对液流电池体系的设计,对液流循环系统采用动态控制,根据电池功率进行调节,降低辅助系统功耗;同时具有多种传感器,对温度,液位,压力等多个环境参数 进行监控;内部采用CAN总线进行通信,实现对双向DC-DC的控制管理,对外提供多种通信接口可供选择。
  • 电池安全管理

    过充 / 过放保护

    过流 / 过温/ 低温保护

    多级故障诊断保护

    双重故障监测

  • SOC / SOH检测

    剩余容量估算

    电堆健康估算

    高精密容量积分

  • 高压安全管理

    高压绝缘监测

    高压开关诊断

  • 电池参数检测

    电堆电压检测与分析

    电堆电流检测与分析

    电堆温度检测与分析

  • 均衡管理

    基于电压模式的均衡

    基于时间模式的均衡

    基于电堆SOC的均衡

    基于维护模式的均衡

  • 其它功能特点

    系统设备自动管理

    电堆自动维护

    历史数据记录

    级联灵活扩展

    CRC数据校验

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