【应用】威孚提供具备抗腐性的2组分反应性树脂,助力氧化还原液流电池开辟夜间使用太阳能的新潜能
氧化还原液流电池是一种构造精巧的湿电池——内部常用钒电解质,通过泵进行循环。该技术作为太阳能光伏电场、风电场或屋顶发电系统的可再生能源存储系统,具有巨大应用潜力。 然而,由于腐蚀性电解质可能会给电池材料带来抗腐蚀压力,电池组的设计一直以来是一项艰巨挑战。
威孚生产的灌封和密封材料可以承受上述条件——威孚与德国普芬茨塔尔(Pfinztal)的弗劳恩霍夫化学技术研究所(ICT)合作开展的一系列试验结果,已证明了这一点。结果表明,接受测试的威孚聚氨酯、环氧树脂和有机硅类树脂及粘合剂产品,能够在电池组的设计环节给予更大自由度,从而为此项技术的大规模应用做出了重要贡献。WEVO-CHEMIE GmbH在2021年1月19日(星期二)至1月21日(星期四)举办的“国际液流电池论坛”期间,详细阐述了试验结果。
加大可再生能源使用比例就意味着,必须临时性分散存储越来越多的电力——无论是大型风电场和太阳能电场还是中小型私有光电设备,均有着这方面需求。由于常用于这一用途的锂离子电池存在许多缺点(尤其长期储电性能不佳、低温下使用以及使用一段时间后储存容量降低等),人们不得不寻找替代技术。目前,“氧化还原液流电池”或湿电池已投入使用。
尽管此类电池的安装程序因涉及人工操作而更加复杂,但是相比锂离子电池,它们仍具有一系列优势,尤其是风电场和太阳能电场的大规模储电领域。电池功率和容量不仅可以独立扩充;更重要的是,此项技术具有更好安全性,因为其所含电解质既不会着火也不会爆炸,同时也不存在“热失控”即过热问题。此外,此类电池通常具有15~20年的较长使用寿命,且可以轻松回收,因为其很容易实现所含活性物质的回收和再加工。
威孚产品通过耐久性测试
威孚与弗劳恩霍夫化学技术研究所合作,测试了基于聚氨酯、环氧树脂和硅树脂的2组分反应性树脂在含钒的硫酸电解液中的电阻——研究小组将测试样品在不同氧化水平下储存了135天,包括具有高腐蚀性的V5+水平在内。
储存期结束时,检查了测试样品的状况,以测定肖氏硬度、重量和表面变化。后者是在光学显微镜的帮助下完成的。此外,还评估了电解质的透明度和颜色。结果表明,测试样品和电解质均未显现任何显著变化。因此可以认为,测试材料在高腐蚀性硫酸电解液和不同钒氧化水平下具有抗腐性。
WEVOSIL 28001、WEVOPUR 9064 B/30和WEVONAT 507,以及WEVOPOX 32703和WEVODUR 5009,均可通过多种方式应用于氧化还原液流电池。同时,将其用作密封和粘合材料时,可以取代迄今为止一直使用的橡胶和硅胶密封件。这为电池组的设计带来了更大自由度。此外,它们还可以安全可靠地密封电池内部的双极膜,从而保护部件和连接条不被腐蚀。在电池组完全封装的情况下,该技术也是满足家庭储电需求的可选安全方案,确保用户不受电解质腐蚀性影响。
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