ICS27.070 K 82 NB 备案号：41508-2013 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 42006—2013 全钒液流电池用电解液测试方法 Electrolyte for vanadium flow battery-test method 2013-06-08发布 2013-10-01实施 国家能源局 发布 NB/T42006—2013 目 次 前言 II 范围 1 2 规范性引用文件 3 术语和定义· 2 4 通用要求 5抽样要求 6 测试方法 附录A（资料性附录） 钒含量测试 14 附录B（资料性附录） 钒含量测定. 17 NB/T42006—2013 前言 本标准按GB/T1.1—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、中国电 器工业协会、清华大学、承德万利通实业集团有限公司。 本标准参加起草单位：北京普能世纪科技有限公司、中国科学院金属研究所、中国电力科学研究院、 国网电力科学研究院。 本标准主要起草人：王晓丽、张华民、卢琛钰、王良、王保国、张玉贤、田超贺。 本标准参加起草人：李颖、严川伟、陈晨、孙晨曦、陈仁钊、来小康、李爱魁等。 II NB/T42006-2013 全钒液流电池用电解液测试方法 1范围 本标准规定了全钒液流电池用电解液的术语和定义、通用要求、抽样要求和测试方法。包括钒含量、 硫酸根含量、硅含量、铁含量、氮含量、其他元素（K、Na、AI）含量、电导率、密度和黏度的测 定方法。 本标准适用于以硫酸作为溶剂的全钒液流电池用电解液。 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，仅注日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/T601-2002 化学试剂标准滴定溶液的制备 GB/T602—2002 化学试剂 杂质测定用标准溶液的制备 GB/T603—2002 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备 GB/T622—2006 化学试剂 盐酸 GB/T625--2007 化学试剂 硫酸 GB/T626—2006 化学试剂 硝酸 GB/T629—1997 化学试剂 氢氧化钠 GB/T 6331994 化学试剂 亚硝酸钠 GB/T 639-2008 化学试剂 无水碳酸钠 化学试剂 GB/T643-2008 高锰酸钾 GB/T652—2003 化学试剂 氯化钡 GB/T657—2011 化学试剂 四水合钼酸铵（钼酸铵） GB/T658—2006 化学试剂 氯化铵 GB/T 661—-2011 化学试剂 六水合硫酸铁（II）铵（硫酸亚铁铵） GB/T676—2007 化学试剂 乙酸（冰醋酸） GB/T679—2002 化学试剂 乙醇（95%) GB/T694—1995 化学试剂 无水乙酸钠 GB/T696—2008 化学试剂 豚(尿素) GB1259—2007 工作基准试剂重铬酸钾 GB/T1282—1996 化学试剂 磷酸 GB/T1289—1994 化学试剂 草酸钠 GB/T1396—1993 化学试剂 硫酸铵 GB/T6680—2003 液体化工产品采用通则 GB/T6682—2008 分析实验室用水规格和试验方法（ISO3696：1987，MOD） GB/T6685—2007 化学试剂氯化羟胺（盐酸羟胺） GB/T7729--1987 冶金产品化学分析分光光度法通则 GB/T9725—2007 化学试剂电位滴定法通则 GB/T9854—2008 化学试剂 二水合草酸（草酸） - NB/T42006—2013 GB/T10247—2008粘度测量方法 GB/T15347—1994化学试剂抗坏血酸 HG/T4018—2008化学试剂1，10-菲咯啉［合订本HG/T4010～4021—2008］ JB/T8278—1999日 电导率仪的试验溶液氯化钠溶液制备方法 SH/T0173--1992玻璃毛细管粘度计技术条件 SL78--1994电导率的测定（电导仪法） JJG155—1991 1工作毛细管粘度计检定规程 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 全钒液流电池 vanadiumflowbattery,VFB 又称全钒液流电池系统，通过正负极电解液中不同价态钒离子的电化学反应来实现电能和化学能互 相转化的储能装置。 注：全钒液流电池主要由功率单元（电堆或电池模块）、储能单元（电解液及储罐）、电解液输送单元（管路、阀门、 泵、换热器等）和电池管理系统等部分构成。 3.2 电解液electrolyte 具有离子导电性的含不同价态钒离子的溶液。 3.3 3.5价电解液electrolyte（3.5valence） 当电解液中三价钒离子和四价钒离子摩尔浓度的比例为1:1时，其价态被定义为3.5价，该电解液 称作3.5价电解液。 3.4 正极电解液positiveelectrolyte 电池工作时的电解液，因钒离子价态发生变化，其组分不同于3.5价电解液。正极电解液为电池正 极储罐中溶液，只含有四价和五价钒离子。 3.5 负极电解液 negative electrolyte 电池工作时的电解液，因钒离子价态发生变化，其组分不同于3.5价电解液。负极电解液为电池负 极储罐中溶液，只含有二价和三价钒离子。 3.6 析出precipitation 电解液中的活性物质发生聚积或沉淀，从溶液中分离出来的现象。 3.7 活性物质activematerial 电池充放电过程中，发生氧化还原反应时接受电能和释放电能的物质。 注：全钒液流电池电解液的活性物质为不同价态的钒离子。 4通用要求 在进行电解液测试时，应遵循以下通用要求： a）除另有规定外，本标准所用试剂的纯度应在分析纯以上，所用制剂及制品，应按GB/T603一2002 的规定制备，实验用水应符合GB/T6682-2008中三级水的规格。 2 NB/T42006—2013 b）本标准制备的标准滴定溶液的浓度，均指室温时的浓度。标准滴定溶液标定、直接制备和使用 时所用分析天平、码、滴定管、容量瓶、吸管等均须定期校正。 在标定和使用标准滴定溶液时，滴定速度一般应保持在1mL/min3mL/min。 c) d) 除另有规定外，标准滴定溶液在常温（15℃～25℃）下保存时间不超过两个月，当溶液出现浑 浊、沉淀、颜色变化等现象时，应重新制备。 e)）2 本标准中所用溶液以百分号（%）表示的均为质量分数，只有乙醇（95%）中的百分号（% 为体积分数。 f）本标准中用比色血进行测试时，保证待测液体位于比色ⅢL的1/3～2/3之间。 5抽样要求 对电解液进行抽样测试时，应按以下要求进行： a）产品出厂前，以一个批次生产得到的物料为一批进行抽样。 b）每批次产品根据产品质量的均匀性程度决定抽样数目。 c） 按照GB/T6680-2003中7.1.1.2和7.1.1.3的要求进行采样。 6测试方法 6.1外观检验 在光线明亮的室内目测样品的颜色，其颜色应为墨绿色，且内部无沉淀。 注：本条特指3.5价电解液。 6.2钒含量测定 6.2.1原理 以硫磷酸缓冲溶液为介质，用高锰酸钾标准溶液进行滴定，直至出现电位突跃，依据电位突跃得到 对应的电解液体积，计算出相应钒离子浓度。 6.2.2试剂和溶液 试验中使用的试剂应满足如下要求： a）高锰酸钾应满足GB/T643—2008的要求。 b) 硫酸应满足GB/T625一2007的要求。 磷酸应满足GB/T1282—1996的要求。 c） d）草酸钠应满足GB/T1289一1994的要求。 6.2.2.1溶液的配制 试验中使用的溶液按如下方式进行配制： 硫磷酸缓冲溶液。体积分数比例为硫酸（50%）：磷酸（50%）：水=1:1:1。 b) 硫酸溶液（10%）。量取57mL含量为98%的浓硫酸于盛水烧杯中，稀释至1L。 c） 10min～15min，于阴暗处放置一周，用4号玻璃滤锅过滤，保存于棕色瓶中。 6.2.2.2 高锰酸钾溶液浓度的标定 高锰酸钾溶液浓度的标定步骤如下： a) 准确称取1.0000g预先在105℃～110℃干燥2h并在干燥器中冷却至室温的基准草酸钠。 b）将称取的基准草酸钠溶解于100mL硫酸溶液（10%）中，混匀。 c） 在65℃～70℃下用6.2.2.1中配置的标准高锰酸钾溶液进行滴定，直至溶液呈粉红色，并保持 30s不变色，记录此时消耗的高锰酸钾溶液的体积V1。 d) 空白试验，在65℃～70℃下用6.2.2.1中配置的标准高锰酸钾溶液滴定100mL硫酸溶液（10%）， 直至溶液呈粉红色，并保持30s不变色，记录此时消耗的高锰酸钾溶液的体积V2。 3 NB/T42006—2013 6.2.2.3 结果计算 被标定高锰酸钾溶液的浓度按式（1）计算： m (1) CkMn0, =1000× (A-W 式中： 被标定的高锰酸钾标准溶液的浓度，mol/L； CkMnO. 草酸钠质量（精确至0.0001g），g； m M-——草酸钠的摩尔质量值，g/mol; V——标定溶液消耗高锰酸钾的体积，mL； 一空白试验消耗高锰酸钾的体积，mL。 6.2.3 3试验仪器 试验使用的仪器及精度应满足如下要求： a)E 电位滴定仪：电位精度为0.1mV。 b）分析天平：精度为0.0001g。 c）其他实验室常用仪器。 6.2.4测定步骤 6.2.4.13.5价电解