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高性能液流电池双极板及系统集成技术
项目成果/简介:液流电池储能系统是一种安全、高效的电化学储能技术。在光伏、风能等新能源并网、智能电网、微电网、分布式能源系统、无电地区供电工程以及未来能源安全方面都将发挥巨大作用。具有能量和功率独立（设计灵活）、深度放电、大电流放电不损坏电池、使用寿命长等优点。本项目组在全钒液流电池方面经过十余年的研究和产学研合作，积累了丰富的理论研究成果和实践经验，取得了多项独创性成果。在电池关键材料（双极板、电解液）和电堆结构设计等方面具有多项专利技术，拥有设计、制造25kW 单堆电池和液流电池储能系统的集成技术。在电堆设计和系统集成方面，项目组针对大型液流电池电堆和系统进行了系统的研究：采用模拟仿真技术，优化流场设计，使电堆结构更加高效、可靠；优化的管路设计方案可减小管路系统中的旁路电流损失，提高能量转化效率；电池系统循环运行过程中的先进热量管理技术为电池体系长期稳定运行提供了保障。双极板是液流电池关键零部件，对电池性能、寿命和成本有重要影响。高性能、长寿命、低成本的双极板是液流电池领域高度期待的关键材料。目前已成功开发了新型液流电池双极板并申请国家发明专利。研制的双极板具有电导率高、稳定性好、强度高、耐腐蚀、成本低的突出优点，各项指标达到国际领先。高性能双极板的成功研制，将大幅提高液流电池能量效率和使用寿命，同时可显著降低储能成本，将有力推动液流电池在储能领域的大规模应用。目前已与新能源企业签订了合作协议，将为我国百兆瓦级的全钒液流电池大规模储能项目提供高性能双极板，将实现双极板经济效益3亿元。 具有自主知识产权的液流电池双极板大规模制造技术液流电池储能系统优化设计液流电池电堆设计和制造技术液流电池储能系统集成技术知识产权类型:发明专利 、 软件著作权技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:科技部重大专项计划
上海交通大学
2021-04-10
高性能钒液流电池隔膜及其制备技术与应用
利用辐射技术研制电池的离子交换隔膜，最早从日本原子能研究所开始，出发点是代替Nafion的工艺，制备性价比更高的膜材料。电离辐射技术，特别是基于电子加速器的电子束辐射加工技术，不使用催化剂/引发剂，室温操作，高效快速, 适合大量生产。目前辐射加工技术已广泛应用于各种工业材料的生产，如电线、电缆、轮胎、发泡材料、热收缩材料等行业。本项目是在早期辐射接枝技术制备离子交换膜的基础上，在工艺体系中使用功能化离子液体代替含有阴阳离子一般离子交换功能基团，成功制备出具有更高耐热、化学稳定性、良好导电性、极为优异抗钒离子渗漏的两性离子交换膜（HUST-IL膜），并且在钒液流电池中的实际电池测试实验中电池效率优于Nafion系列膜。需要特别指出的是，本项目在制备工艺方面取得了重要突破，不需要一般阳离子交换膜中的磺化工艺，非常环保，并且在工艺上成功发展出替代传统固液接枝反应的工艺体系，避免了接枝反应的复杂工艺和质量控制问题；本项目的工艺技术，使电池隔膜的辐射制备工艺从传统的辐射接枝转变为辐射交联工艺，通过铺膜和固体膜辐照即可完成制备，与现有电线电缆片材的辐射交联工艺通用，工艺简单，极易量产和推广。
【技术优势】
(1) 本项目所得到的HUST-IL隔膜产品，其钒离子渗透率比Nafion膜（Nafion115，117）降低约1200倍，导电率提高3倍以上，电池效率实现了对Nafion膜的超越；
(2) 在制备工艺方面的重要突破：不需要一般阳离子交换膜中的磺化工艺，非常环保，并且在工艺上成功发展出替代传统固液接枝反应的工艺体系，避免了接枝反应的复杂工艺和质量控制问题；
(3) 本项目电池隔膜的辐射制备工艺从传统的辐射接枝转变为辐射交联工艺，通过铺膜和固体膜辐照即可完成制备，与现有电线电缆片材的辐射交联工艺通用，工艺简单，极易量产和推广。
【技术指标】
HUST-IL隔膜产品：钒离子渗透率比Nafion膜（Nafion115，117）降低约1200倍，导电率提高3倍以上，电池效率实现了对Nafion膜的超越。
华中科技大学
2023-07-19
±10kV 机械式直流断路器
柔性直流输电是解决风电等可再生能源高效开发利用的重要途径，作为新一 代电网技术，直流电网已成为世界各国电力系统发展的重要方向，而高压直流开 断技术是迫切需要解决的关键问题。 2 018 年，本团队研制了±10kV 机械式直流断路器，开断电流 10kA，开断时 间小于 3ms。该产品在国家智能电网输配电设备质检中心（广东）通过了短路开 断试验，这也是国内机械式直流断路器首次采用低频发电机进行的高压直流短路 开断试验，与常规的 LC 源试验相比，具有与实际直流系统更强的等效性。该产 品已在世界规模最大多端交直流混合柔性配网互联工程（国家能源局首批支持能 源消费革命的城市-园区双级“互联网+”智慧能源示范工程物理层项目）中成功 投运。这是国际上机械式直流断路器在交直流混合柔性配网中的首次工程应用。
西安交通大学
2021-04-10
一种直流断路器用换流振荡回路
本申请公开了一种新型的直流断路器用换流振荡回路，属于高压直流输电工程领域；借助辅助振荡回路的真空直流断路器是一种可 应用于对开断故障电流要求在几毫秒内的多端直流输电系统中的断路 器结构，但这种断路器结构存在火花间隙不受控导通和导通失败、价 格昂贵、触发控制系统充电时间长等问题，本申请中的直流断路器换 流振荡回路包括多重火花间隙、触发控制系统、平波电抗器、交流断 路器、避雷器、触发电阻、两电极开关、放电电容、充电电阻和换流 电感；使得断路器在保证开关耐压的前提下提高了开关触发的可靠性， 缩短了触发控制
华中科技大学
2021-04-14
一种直流小电流钳型测量装置
一种直流小电流钳型测量装置，属于电工技术领域，解决现有 电流传感装置用于工业微小直流电流测量时灵敏度、精度不够的问题， 以可靠、稳定运行的结构用于直流小电流工业领域的准确测量。本发 明包括传感头、调制变压器、带通滤波器、相敏解调器、直流放大器 和功率放大器，所述传感头为圆环形，包括上半环 U 型检测铁芯中第 一半环检测铁芯和第二半环检测铁芯、下半环 U 型检测铁芯中第三半 环检测铁芯和第四半环检测铁芯。上、下半环 U 型检测铁芯拼装后， 整体置于磁屏蔽铁芯由两侧屏蔽层组成的环形半空腔中，环形磁屏蔽
华中科技大学
2021-04-14
直流继电器的结构和动作原理制作套件
可组装结构，包括线圈、常开、常闭、公共端连接件、底座等。
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
双电源多热源炉生产SiC新技术
双电源多热源炉生产SiC新技术历经二十多年的研发，经过了实验室小试、数值计算和计算机模拟研究、中试研究和工业性试验研究，技术先进、成熟、稳定，2002年被鉴定为国际领先水平，2003年获青海省科技进步三等奖。已在青海、宁夏、新疆等地进行技术推广，建立生产线3条，创产值3亿多元，取得了巨大的社会效益和经济效益
西安科技大学
2021-04-11
高频辉光放电等离子体发生电源
目前等离子体技术在灭菌、材料改性、医疗、生物科学等领域的研究和应用表现出了巨大的前景。而无论是在等离子体研究和还是等离子体应用领域，等离子体发生电源是不可或缺的一环。下图所示为自主研发高频辉光放电等离子体发生电源，可输出高频高压信号，并实现了输出电压的幅值和频率较大范围可调。此外，该电源进行了自动报警、自动恢复等多项安全设计，确保了高压放电过程中操作人员和电源产品本身的安全。目前该电源已经根据产品化标准开发为相应产品，为研究等离子体发生机理、内部参数测量和应用提供了基础。 技术特点: 可产生10KV，数十千赫兹交流电；频率和电压大范围可调；过流过压自动报警自动恢复。 主要技术指标： 输出电压波形：正弦波/脉冲波；输出电压幅值：0-10KV；输出电压频率：0-60KHz；输出电流：0-1 A。 应用范围： 该电源主要用于低温等离子体的生成，而低温等离子体的生成是所有等离子体研究和应用的前提和基础。所以，目前等离子体研究和应用领域都需要该种电源。
北京交通大学
2021-04-13
高压大功率电弧加热器电源
等离子体电弧加热器是采用电极放电产生电弧的方法将气体加热到高温状态（几千至上万度高温），可以用来模拟高速飞行器，如飞机、火箭、高超音速导弹、太空探测器等在飞行过程中所承受的高温、高压外部环境，对研究飞行器在特殊太空条件下所使用材料的耐烧蚀性、隔热性能等参数具有重要意义。为了使电弧加热器地面模拟更接近实际飞行器的再入环境，真实地考核再入飞行器防热材料的性能，以便做到精确的防热设计，从而降低飞行器的制造和发射成本，需要高性能的电弧加热器来满足各种地面模拟试验。 技术特点: 容量大、组合灵活，满足了目前国内的绝大部分材料耐热试验供电要求。 主要技术指标： 电源输出参数为直流3000A/21000V，或6000A/10500V。根据不同电路拓扑组合，方便适用于其他参数要求。 应用范围： 该电源为电弧加热器地面模拟试验系统提供直流电源，适用于管弧加热器、长分段加热器、碟片加热器等，满足了目前国内的绝大部分材料耐热试验供电要求。
北京交通大学
2021-04-13
精密可调高压电源技术
1、成果简介 可以研发：精密可调高压电源等。 技术指标：1、电压等级：10KV-220KV；稳定度：1×10-62、应用说明 主要应用对象：电子显微镜、X射线仪、电子束焊接等领域。3、效益分析 高技术产品
北京航空航天大学
2021-04-13