ICS 27.070 K 82 NB 备案号：55691-2016 中华人民共和国能源行业标准 NB /T 42082 — 2016 全钒液流电池电极测试方法 Vanadium flow battery-test method for electrode 2016-08-16发布 2016-12-01实施 国家能源局 发布 NB/T42082—2016 目 次 前言 范围 规范性引用文件 3 术语、定义和符号 通用要求 4 试验准备 5 厚度均匀性测试 6 电阻率测试 机械性能测试· 电化学活性测试 6 10 表观密度测试 11 面密度测试 12 流动阻力测试 13试验准备及试验报告 附录A（资料性附录）两个测量电极本体电阻、样品与两个测量电极间接触电阻总和测试 附录B（资料性附录） 流动阻力测试 附录C（资料性附录） 试验准备 12 附录D（资料性附录） 试验报告 13 参考文献 15 NB/T42082 一2016 前言 本标准按GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由能源行业液流电池标准化技术委员会（NEA/TC23）归口。 本标准主要起草单位：中国科学院大连化学物理研究所、大连融科储能技术发展有限公司、四川 省江油润生石墨毡有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所。 本标准参加起草单位：中国科学院金属研究所、清华大学、上海神力科技有限公司、佛山市瑞能 达特种材料科技有限公司、中国电器工业协会、中国尔方电气集团有限公司中央研究院等。 本标准主要起草人：张华民、郑琼、钟和否、王晓丽、李颖、张也、田超贺。 本标准参加起草人：严川伟、陈晨、王保国、张若谷、云廷志、卢琛钰、陶诗涌、侯等。 本标准为首次制定。 II NB/T42082—2016 全钒液流电池 电极测试方法 1范围 本标准规定了全钒液流电池用电极的通用要求和测试方法，主要包括厚度均匀性测试、电阻率测 试、机械性能测试、电化学活性测试、表观密度测试、面密度测试、流动阻力测试。 本标准适用于全钒液流电池电极的测试方法， 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注月期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T29840一2013全钒液流电池术语 3术语、定义和符号 3.1术语和定义 GB/T29840中的些术语和定义。 3.1.1 电极electrode 发生电化学反应的场所。 ［GB/T29840—2013定义2.6] 3.1.2 电化学活性electrochemicalactivity 电极表面发生电化学反应的能力。 3.1.3 电极面积 只electrodearea 发生电化学反应的电极的几何面积。 [GB/T29840—2013定义2.12] 3.2符号 本标准中使用的符号及其含义和单位见表1。 表1本标准中使用的符号及其含义和单位 符号 含 义 单位 p 定压强下样品的平均厚度 mm d -定压强下样品某一点的厚度测量值 mm 定压强下样品的厚度标准偏差 mm NB/T42082 —2016 表1（续） 符号 含 义 单位 8 离散系数，反映单位均值上的离散程度 样品垂直方向的电阻率 m2.cm 样品电阻测量值，即单位面积样品垂直方向电阻、两个测量电极本体电阻、 样品 Rm m2 与两个测量电极间接触电阻的总和 Re 两个测量电极本体电阻、样品与两个测量电极间接触电阻总和 m2-cm? Y 定压强下样品的压缩率 % lp 一定压强下样品经压缩降低的厚度 mm do 样品的初始厚度，即压力接近零时的厚度 mm An 氧化还原电对的双峰电极电势差的绝对值 mv 氧化峰的电极电势值 mv n2 还原峰的电极电势值 mV 0 氧化还原电对的双峰高度比 氧化峰的峰电流 mA 还原峰的峰电流 mA po 样品的衣观密度 g/cm m 样品的质量 g Vo 样品的表观体积 cm Ps 样品的面密度 g/cm² s 样品与两个测量电极之间的接触面积 A 样品电极面积 cm? 4p 净流动阻力 MPa 4p, 液体流经样品夹具的进山出口压强差 MPa 4p: 液体末经样品流经夹具的进出口压强差 MPa 通用要求 4 试验环境条件： 温度：25℃±5℃； 空气湿度：5%~95%。 对环境条件有特殊要求的测试，试验环境条件出供需双方协商确定 试验准备 5 5.1 样品准备 样品准备工作如下： 样品从同一批次或不同批次中随机抽取： 样品应平整、无破损； 将样品置于丙酮中浸泡至少1h，再将其置于烘箱中于120℃十燥2h以1：，备用。 2 NB/T42082—2016 5.2测试仪器和器具 本标准中使用的仪器和器具及其精度要求如下： 测厚仪：用于测量样品的厚度，精度不低于10μm； 卡尺：用于测试样品的长度和宽度，精度不低于0.1mm； -电子天平：用于测试样品的质量，精度不低于0.1mg： 一低电阻测试仪：用于测试样品的垂直方向电阻，精度不低于0.01m2； 机械性能试验机：川于测试样品的机械强度，精度为其满量程0.5%： 电化学测试仪：用于测试样品的活性，电流的精度不低于1mA、电压精度不低于1mV： 精密压力控制器：压力精度为其满量程的+2%； 不锈钢夹具； 平板成型机； 电化学测试池。 6厚度均匀性测试 6.1 样品制备 样品尺寸为100cm²（10cm×10cm），样品数量不少于3个（保证得到3个有效值），样品形状和尺 寸也可由供需双方协商确定。 6.2测试方法 按照以下步骤进行电极厚度的测试： a） 每次测量前应校准测厚仪的零点，H在每个样品测量后应重新检查其零点； b）将测厚仪的测量头平缓放下，避免造成样品变形和破损，进行测试； c）测厚仪的测量头与样品之间保持定的压强，记录样品厚度值； 注：推荐压强为1.8×10-Pa。测试压强也可参考ISO5084、GB/T3820标准，或者出供需双方共同协商确定。 d）每个样品的测试点应不少于9个，测试点应均匀分布，如图1所示。 0 Q 厚度测量位置 0 图1 厚度测试取点位置示意 6.3数据处理 样品的厚度均匀性用厚度标准偏差和厚度离散系数表示。 6.3.1平均厚度按式（1）计算。 Zd =P (1) n 3 NB/T42082—2016 式中： d 定压强下样品的平均厚度，单位为毫米（mm）； -'p 定压强下样品某点的厚度测量值，单位为毫米（mm）； 测量数据点数。 n 6.3.2厚度标准偏差由公式（2）计算。 (d-d) (2) 式中： 定压强下样品的厚度标准偏差，单位为毫米（mm）； 6 d; 一定压强下样品某一点的厚度测量值，单位为毫米（mm）； p 定压强下样品的平均厚度，单位为毫米（mm）； 测量数据点数。 6.3.3 3厚度离散系数由公式（3）计算。 a 8= ×100% (3) p 式中： 离散系数，反映单位均值上的离散程度； -定压强下样品的厚度标准偏差，单位为毫米（mm）； a一一-定压强下样品的平均厚度，单位为毫米（mm）。 取3个有效样品为-组，计算出平均厚度、原厚度标准偏差、厚度离散系数作为试验结果。 电阻率测试 7.1 样品制备 样品尺寸应不大」测量电极尺寸，推荐样品为圆形，直径为50mm。样品数量不少于3个（保证得 到3个有效值)。 7.2测试方法 按照以下步骤测量样品的电阻率： 依据第6章方法测量样品的平均厚度d。 a） b） 将样品装在图2所示测试装置中的两个测量电极之间，测量电极为金电极或镀金的铜电极 压力 PA 测量电极 PV 样品 测量电极 压力 图2样品厚度方向电阻测试示意图 4