国家标准 GB/T37204一2018 全液流电池用电解液 Electrolyteforanadiumfowbattery 2018-12-28发布 2019-11-01实施国家市场监督管理总局发布币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/37204一2018 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由有色金属工业协会提出本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口本标准起草单位:大连博融新材料有限公司、有色金属技术经济研究院本标准主要起草人:宋明明、陈彦博、郝明、张江峰、丛林、白智辉、仇劲国、许盛、王芳,刘国昌、刘月菊、王红宝
GB/37204一2018 全钥液流电池用电解液范围本标准规定了全饥液流电池用电解液的要求,试验方法、检验规则和标志、包装,运输、贮存及质量证明书与订货单(或合同)的内容本标准适用于硫酸体系的全饥液流电池用电解液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 GB190-2009危险货物包装标志 GB/T6678化工产品采样总则 GB/T6680液体化工产品采样通则 GB/T6908一2008锅炉用水和冷却水分析方法电导率的测定 GB/T10247一2008粘度测量方法 GB/T1l901一1989水质悬浮物的测定重量法 GB/T19161一2016包装容器复合式中型散装容器 GB/T23942化学试剂电感耦合等离子体原子发射光谱法通则 GB/T30903无机化工产品杂质元素的测定电感稠合等离子体质谱法(ICPMS 要求 3.1产品分类产品按照钮离子价态不同分为三个品种;:3价电解液,3.5价电解液,4价电解液每个品种根据杂质含量分为两个等级;一级品及二级品 3.2主成分含量产品中的饥含量、硫酸根含量、不同价态钥离子比例应符合表1的规定需方如对产品的主成分含量有其他要求时,在订货单(或合同)中注明表1 产品品种成分允许偏差 >1.50mol/1 士0,05mol/1 8价电解液 SO? 士0,.10mol/1 >2.30mol/1 V3 0.95
GB/T37204一2018 表1续产品品种成分允许偏差 21.50mol/L 士0,05mol/1 >2.30mol/L 士0.10mol/ 3.5价电解液 S(O. 3 士0.10 VO l.0 >1.50mol/1 士0.05nmol/1 4价电解液 SO >2.30mol/1. 士0.10mol/几 VO+ >0.95 3.3杂质元素含量产品中的杂质元素含量应符合表2的规定需方如对产品的杂质元素含量有其他要求时,在订货单(或合同)中注明表2 单位为毫克每升 -级品二级品杂质元素不大于不大于 A 50 8o As Au 30 70 CC C 100 C 15 30 Cu 50 200 K 100 200 Mg 30 50 Mn 30 Mo 30 20 NH 20 50 Na 8o 200 N 20 6o Pd P Si 10
GB/37204一2018 3.4添加剂允许向电解液中舔加一定量的添加剂,添加剂的种类和加人量应在订货单(或合同)中注明,以实测值报出 3.5不溶性杂质产品应无不溶性杂质 3.6物理性能供方应在质量证明书中提供电解液电导率及黏度指标,以实测值报出试验方法 4.1主成分含量钥含量,不同价态饥离子比例分析参照附录A的规定进行,硫酸根含量参照附录B的规定进行,如有异议,由供需双方协商解决 4.2杂质元素含量 4.2.1AI,Ca,Cr、Fe、,K,Mg,Mn、Mo,Na,Ni,Si含量分析按照GB/T23942的规定进行,不同元索分析谱线的波长参见表3 表3 单位为纳米 Al Ca Cr Fe Mn Mo Na 元素 Mg 396.15396.85206.15 239.56766.49279.55257.61 202.03589.59231.6o251.61 谱线波长 4.2.2As,A,Cu,Pd,P含量分析按照GB/T30903的规定进行 4.2.3Cl,NH含量分析按照供方现行分析方法进行,如有异议,由供需双方协商解决 4.3添加剂添加剂分析按照供方现行方法进行,如有异议,由供需双方协商解决 4.4不溶性杂质不溶性杂质的检测按照GBT0I一199的相关规定进行 4.4.1 4.4.2过滤设备的准备按照GByT11901一1989中第4章的规定进行 4.4.3过滤操作按照GB/T11901一1989中6.2的规定进行,样品体积1000ml 4.4,4在光线充足的室内观察微孔滤膜,如滤膜表面无肉眼可见异物,颜色为白色,则判定为合格 4,4.5肉眼判断困难时,可按照GB/T11901一1989中的规定以重量法判断不溶性杂质含量,并由供需双方协商解决 4.5物理性能 4.5.1电导率的检测按照GB/T6908一2008中7.3及7.5的规定进行 4.5.2黏度的检测按照GB/T10247一2008中第2章的规定进行选用GB/T10247一2008附录A中
GB/T37204一2018 A.3规定的乌氏黏度计,根据实际黏度不同,选用GB/T10247一2008附录A表A.3中规定的尺寸号 0C,0B或1的黏度计进行测量 5 检验规则 5.1检查和验收 5.1.1产品应由供方进行检验,保证产品质量符合本标准及订货单(或合同)的规定,并填写质量证明书 5.1.2需方应对收到的产品按本标准的规定进行检验检验结果与本标准及订货单(或合同)的规定不符时,应在收到产品之日起30日内,以书面形式向供方提出,由供需双方协商解决如需仲裁,可委托供需双方认可的单位进行,并在需方共同取样 5.2组批产品应成批提交验收,每批应由同一生产批次,品种和等级的产品组成,每批不超过30nm 5.3检验项目每批产品出厂前均应进行主成分含量,杂质元素含量、添加剂含量、不溶性杂质、物理性能的检验 5.4取样主成分含量、杂质元素含量,添加剂含量及物理性能检验用样品的采取.按照GB/6678规定确 5.4.1 定采样单元数,从选出包装中,用符合GB/T6680中规定的适宜的取样器自包装中上、中、下三处采取等量的样品,将取出的样品混匀,分装至3个清洁干燥的聚乙烯瓶中,1份做供方检测用,1份做需方检测用,1份密封保存备查,每份样品量约500mL 样品瓶上应贴有写有规定内容的标签(按GB/T6678 规定不溶性杂质检验用样品的采取,在每批次产品中随机抽取一个包装,从选出包装中,用符合 5.4.2 6680中规定的适宜的取样器自包装中上、中、下三处采取等量的样品,将取出的样品混匀,样品 GB/T 量约1100ml 检验结果的判定 5.5 5.5.1主成分含量检验不合格时,判该批产品不合格 5.5.2杂质元素含量检验不合格时,判该批产品不合格 5.5.3不溶性杂质检验不合格时,判该批产品不合格 6 标志,包装、运输、贮存及质量证明书 6.1标志电解液外包装上打印如下标记(或贴标签) a 供方名称; b)产品名称; 产品批号; c d 本标准编号; 产品包装上应注明符合GB190-2009规定的“腐蚀性物质”标志 e
GB/37204一2018 6.2包装、运输和贮存 6.2.1产品应使用耐硫酸腐蚀的塑料容器,容积符合组批要求,并使用耐硫酸腐蚀的塑料盖密封 6.2.2 宜使用符合GB/T19161一2016中Z类规格要求的高密度聚乙烯中型散装容器包装,每桶 lm 对包装有特殊要求时,由供需双方协商 6.2.3产品的运输和贮存温度范围为;-1540C,并避免长期阳光直射 6.2.4需要时,可以在容器中注人氮气作为保护气体 6.3质量证明书每批产品应附有产品质量证明书,其上注明供方名称,地址、电话、传真; b 产品名称; 产品批号; c d)体积(或净重); 本标准编号; e 各项分析检验结果及技术监督部门的印记 f 包装日期或出厂日期); g 保存期限 h 订货单(或合同)内容本标准所列材料的订货单(或合同)应包括下列内容: 产品名称 aa b)规格要求; 体积(或净重); c d)本标准编号; 其他需协商的内容 e
GB/T37204一2018 附录 A 资料性附录) 钥电解液中钥离子含量的测定 A.1 范围本附录规定了饥电解液中饥离子含量的测定方法其中正三价饥离子含量测定范围为0.00mol/L~ 2.50mol/L,正四价饥离子含量测定范围为0.00mol/L~2.50mol/L A.2原理电解液溶液中存在两种相邻价态镇离子以高缸酸娜和低价银之同的氧化还原反应为基础,在碗酸缓冲溶液中,采用高孟酸钾标准滴定溶液滴定电解液样品,将低价饥离子逐步氧化直至正五价,每一个电位的突跃对应一次钥价态的变化根据电位突跃点对应的高酸钾标准溶液消耗体积,计算得到各价态饥离子以及全饥的含量 A.3试剂和材料本附录使用试剂和水,除非另有规定,应使用确认为分析纯的试剂和符合GB/T6682中三级水要求的水试验中所需标准滴定溶液、制剂和制品,在没有注明其他要求时,均按GB/T601,GB/T603规定制备 A.3.1草酸钠:基准工作试剂 A.3.2硫酸;8十92 A3.3商暂酸钾标准滴定游液(信KMnao)约0.15mlL. A.3.3.1配制称取4.0g高缸酸钾(优级纯)溶于1L水中,加热至沸腾,并保持微沸1h,冷却,补水至1L 于暗处放置两周,用处理过的3井砂芯漏斗过滤,用少量滤液润洗棕色试剂瓶,弃去润洗液,将高酸钾滤液移至该试剂瓶中置于暗处常温保存,待标定砂芯漏斗的处理是指砂芯漏斗在同样浓度的高孟酸钾溶液中缓慢煮沸5n min A.3.3.2标定准确称取0.08g于105C110C电烘箱中干燥至恒重的草酸钠基准试剂(A.3.1)于250ml烧杯中,加人60mL硫酸(A.3.2),补加少量水使其溶解,补水至150mL左右,在水浴锅中加热至65C,使用电位滴定设备(A.4.l),趁热用高瞌酸钾标准滴定溶液(A.3.3.1)滴定至终点,同时做空白试验滴定终点按照GB/T9725相关规定判断高钰酸钾标准滴定溶液的浓度[e(号KMnO],单位为摩尔每升(mol/L)表示,按式(A.1)计算 ×1000 (-KMnO.= (A.1 V一V)M
GB/37204一2018 式中: -草酸钠的质量的准确数值,单位为克(g); mn V 滴定消耗高孟酸钾标准滴定溶液(A.3)的体积的数值,单位为毫升(mL); V， -空白试验消耗高锰酸钾标准滴定溶液(A.3)的体积的数值,单位为毫升mL); -草酸钠的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)[MNa.C.O.)=66.999] M A.3.4磷酸:p=1.70g/mL,优级纯 A.3.5硫酸亚铁铵溶液;40g/L A.4仪器设备 A.4.1电位滴定测定装置的指示电极使用铂电极,参比电极使用饱和甘汞电极电位计测定精度为士0.1mV A.4.2称量使用分析夭平,精度为0.0001g A43其他仪器和设备使用一般实验室仪器及设备 A.5分析步骤 A.5.1准确移取5.00ml电解液于100ml容量瓶中,用水定容,摇匀向250mL烧杯中加人10ml磷酸(A.3.4),加水至150ml左右 A.5.2 A.5.3准确移取10.00ml稀释后电解液(A.5.1)于烧杯(A.5.2)中 A5 用少量水冲洗杯嗽 A.5.5采用高锰酸钾标准滴定溶液(A.3.3),利用电位滴定测定装置(A.4.1)进行滴定至先后出现两个突跃终点,突跃终点按照GB/T9725相关规定判断按照突跃终点出现的时间先后顺序,对应消耗高锰酸钾标准滴定液(A.3.3)的体积为V 及V A.5.6根据式(A.2),式(A.3)及式(A.4)计算相应钥离子浓度 A.6结果计算全钥含量及不同价态饥离子含量,按式(A.2)、式(A.3)及式(A.4)计算 Cc(" 台KMnO,)V A.2 c(Vn 0.5 点KMao)M c(V个) A.3 0.5 A.4 c(VR=c(V会 c(Vn 式中: c(Vm 电解液中正三价钥离子含量,单位为摩尔每升(mol/L); c(V 电解液中全饥含量,单位为摩尔每升(mol/L) 全 c(V 电解液中正四饥离子含量,单位为摩尔每升mol/L); lMo 高孟酸钾标准滴定溶液(A.3.3)的含量(A.3.3.2),单位为摩尔每升(nmol/L); V 第一个突跃终点消耗高缸酸钾标准滴定溶液总体积(A.5.5),单位为毫升(ml);
GB/T37204一2018 第二个突跃终点消耗高孟酸钾标准滴定溶液总体积(A.5.5),单位为毫升(mL); 0.5 样品体积,单位为毫升(mL). A.7 允许差平行测定结果之差的绝对值,不应大于0.02mol/儿L
GB/37204一2018 附录 B 资料性附录钥电解液中硫酸根含量的测定 B.1范围本附录规定了饥储能介质中硫酸根的测定方法,测定范围为2.00mol!/L5.50mol/儿L B.2原理样品加盐酸胫胺,还原可能存在的正五价钥,以防止正五价饥在弱酸性条件下生成饥酸颚沉淀调节pH值在3.14.4,以防止硫酸钏在强酸下微量溶解,加人无二氧化碳的氧化颚溶液作沉淀剂,使硫酸根生成硫酸锁沉淀,加人少量纸浆并煮沸以扩大沉淀晶粒,在810下灼烧(温度高于850C,则硫酸颚易被熔融分解)后称量即得硫酸颚的重量,计算后获得硫酸根含量 B.3试剂和材料本附录使用试剂和水,除非另有规定,应使用确认为分析纯的试剂和符合GB/T6682中三级水要求的水试验中所需标准滴定溶液、制剂和制品,在没有注明其他要求时,均按GBy/T601.,GB/T603之规定制备 B.3.1盐酸羚铵 B.3.2氢氧化纳溶液.500g/L. B.3.3盐酸溶液:5mol/L B.3.4氯化饥溶液;100g/L B.3.5定量纸浆 B,3.6硝酸银溶液;10g/L,溶解1.0g硝酸银于少量水中,用水稀释至100mL,混匀,如有沉淀则需过滤后使用 B.4仪器设备 B.4.1称量使用分析天平,精度为0.0001g B.4.2其他仪器和设备使用一般实验室仪器及设备 B.5分析步骤 B.5.1准确移取1.00mL电解液于500m预先装人300mL热水的烧杯中 B.5.2加0.5g盐酸胫胺(B.3.1),用pH试纸测其pH值(3.14.4),超出范围用氢氧化钠溶液(B3.2) 或盐酸溶液(Ba.3)调节pH值至3.1一4d. B.5.3加热煮沸,取下 B.5.4在不断快速搅拌下快速(1s内,水流连续倾倒)加人25mL氯化颚溶液(B3.4)
GB/T37204一2018 B.5.5加人少量定量纸浆(B.3.5),在不断搅拌下加热煮沸,取下静置沉淀20min B.5.6用中速定量滤纸过滤,先用倾泻法洗涤,再将沉淀转人滤纸中,用热水洗涤沉淀,直至在10ml 滤液中加人10mL硝酸银溶液(B.3.6)后滤液在5min内保持澄清为止 B.5.7将步骤B.5.6获得的沉淀、纸浆及滤纸置于预先在810C加热并于干燥器中冷却并称量后的瓷堆蜗中,于810电炉中灼烧30min,取出,置于干燥器中冷却至室温后称量 B.6结果计算按式(B.1)计算硫酸根[c(sO,-]的含量,单位为摩尔每升(mol/L): c(SO2-= ×1000 (B,1 V×233.4 式中: 硫酸饥的质量,单位为克(g); m -样品体积,单位为毫升(mL); V 233.40 硫酸饥的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol B.7允许差平行测定结果之差的绝对值,不应大于0.03mol/L 0
GB/37204一2018 参考文献 [1]GB/T601化学试剂标准滴定溶液的制备 [[2]GB/T603化学试剂试验方法中所用试剂及制品的制备 [[3GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 [4]GB/T9725化学试剂电位滴定法通则

全钒液流电池用电解液GB/T37204-2018介绍

全钒液流电池是一种通过化学反应来储存电能并在需要时释放电能的设备。与传统的蓄电池相比，它具有容量可调、长寿命、高效率、无污染等优点，因此在太阳能、风力发电等新能源领域得到了广泛的应用。

全钒液流电池由正负电极和电解液组成。电解液是全钒液流电池中至关重要的组成部分，它决定了电池的性能和使用寿命。

GB/T37204-2018是我国制定的全钒液流电池用电解液的标准，旨在规范电解液的品质和使用方法，保证电池长期稳定运行。

电解液的成分

全钒液流电池的电解液主要由钒离子（V⁵⁺、V⁴⁺）、硫酸和水组成。其中，钒离子承担着电池的储能和释能功能，硫酸起到传递电子的作用，水则是稀释剂。

电解液的质量要求

GB/T37204-2018标准对电解液的质量进行了详细规定，主要包括以下几个方面：

钒离子浓度：正常情况下，电池的钒离子浓度应为1.6~1.8mol/L。
PH值：电解液的PH值应在1.5~3.0之间。
溶液密度：电解液的密度应为1.32~1.35g/cm³。
氧化还原反应速率：电解液中的钒离子必须保持足够的活性，以确保电池的高效率运行。
防腐蚀：电解液应具有一定的防腐蚀性能，防止电池内的金属部件生锈、腐蚀。

电解液的使用方法

在使用全钒液流电池前，必须先准备好电解液。具体步骤如下：

按照GB/T37204-2018标准准备好配方；
将硫酸和水按照配方比例混合，并搅拌均匀；
加入适量的钒离子，并继续搅拌至溶解；
检测电解液的PH值、密度等指标，确保符合标准要求。

在使用全钒液流电池时，电解液需要定期更换。根据GB/T37204-2018标准的要求，电解液应每年更换一次，以保证电池长期稳定运行。

总之，电解液是全钒液流电池中至关重要的组成部分，其品质和使用方法对电池的性能和寿命有着直接的影响。因此，在使用和维护全钒液流电池时，必须严格按照GB/T37204-2018标准的要求进行操作。