《锌镍液流电池 电解液测试方法 》编制说明 一、工作简况 1、任务来源 我国能源安全和环境污染形势严峻，需要加快可再生能源发展，大规模储能 技术可以解决可再生能源发电不连续、不稳定特点，实现电力稳定输出。液流电 池技术因其安全性好、生命周期的性价比高、环境负荷小等优势成为大规模储能 应用的首选技术，其在电网调峰、可再生能源发电、家用式电源、应急电源等方 面具有巨大的应用前景。与全钒液流电池技术并驾齐驱，锌镍单液流电池因其原 料成本较低，结构简单等优点近年来也备受关注。 国内外从事锌镍单液流电池技术及关键材料研发的主要单 位包括： 中科院大 连化物所；陕西华银科技股份有限公司；防化研究院；张家港智电芳华蓄电研究 所有限公司；江苏海四达集团有限公司；吉林亚融科技股份有限公司；纽约城市 大学等。 目前， 防化研究院研发的 1kW/2kWh 锌镍单液流电池系统， 能量效率约为 75% （约20mA/cm-2） 。近年来大连化物所通过不断积累创新，在电极、隔膜、电解液 等关键材料方面取得了突破性的进展，组装的锌镍单液流电池在 40mA/cm2 条件 下，能量效率达到 83%以上，提高了功率密度，降低了系统成本。通过与企业合 作实现其工程应用，所开发的 1KW级锌镍单液 流电池系统性能达到国际先进水 平。 随着液流电池技术的快速发展，对标准的需求越来越迫切。目前，在锌镍液 流电池领域缺乏可以参考的国家标准和行业标准，很多企业在进行电池关键材 料、部件、电堆、系统生产、检验时遇到了诸多麻烦，往往难以保证产品质量的 稳定性和用户的认可。因而，制定我国具有自主知识产权的锌镍液流储能电池性 能检测评价标准与技术标准，并大力推进其国际化，填补国内和国际液流储能电 池标准空白，对实现锌镍单液流电池创新技术的实用化和产业化，抢占液流电池 科技制高点具有非常重要的作用。 电解液是锌镍单液流电池系统的 关键材料之 一，其性能优劣将直接影响到电池系统的性能。因此建立锌镍单液流电池 电解液 的测试方法 标准对锌镍单液流电池行业的发展至关重要。 目前还没有统一的标准 作为锌镍单液流电池行业发展的指导， 电解液的 测试方法是规范锌镍单液流电池电极材料 的一项关键标准， 此项标准的制定将填补国内锌镍单液流电池 电解液材 料标准的空白，对推动国内锌镍单液流电池技术的研发、生产和应用起到重要的 促进作用。 2018 年 3 月，根据国能综通科技 [2018]100 号《国家能源局综合司关于下 达2018年能源领域行业标准制（修）订计划及英文版翻译出版计划的 通知》，同 意行业标准《 锌镍单液流电池 电解液测试方法 》立项申请，计划编号为：能源 20180302。 2、主要工作过程 （1）工作组征集阶段： 2017年11月能源行业液流电池标准化技术委员会秘 书处完成行业标准工作组征集工作， 由中国科学院大连化学物理研究所负责牵头 起草。 （2）工作组讨论会议： 2018年11月能源行业液流电池标准化技术委员会在 北京召开标准讨论会， 提出主要 问题如下： 借鉴 “锌镍液流电池 电堆测试方法” ， 明确电池和框图和边界， 根据可能应用的场景， 确定技术参数， 再选定试验方法。 （3）工作组讨论会议： 工作组讨论会议： 2019年4月能源行业液流电池标 准化技术委员会 在北京召开标准讨论会。 经讨论， 标准框架和 检测项目可行。 （4）工作组讨论会议： 2019年8月能源行业液流电池标准化技术委员会 在 广东佛山 召开标准讨论会 ，提出具体问题 如下： 1. 删除第4.1条抽样方法。 2. 第4.2条环境要求， “对环境条件有特殊要求的测试，试验环境 条件由供需双方协商确定”需修改。 3. 第4.3条测试仪器精度要求，规范测试仪器的名称、精度需要标 准化，仪器和测试项目一致。 4. 第5.1条样品要求，增加电解液用量的要求。 5. 第5.2条外观测试，删除“样品 应表现为透明均匀，且内部无沉 淀。 6. 第5.3条锌离子浓度测试，增加容量法测试方法。 7. 第5章测试方法，需确认是否需要增加 CO32-、碱金属离子测试。 8. 第5.5.2条测定步骤， 5.5.4未在文中出现， “查得相应的铁含量” 改为“查得电解液中相应的铁含量” 9. 第5.6.1条中，转速数据“ 9000r/min”需要确认。 （5）工作组讨论会议： 2020年5月能源行业液流电池标准化技术委员会 以 线上会议形式召开标准讨论会，提出具体问题 如下： 1. 第2条规范性引用文件，补充 SH/T 0173 -1992标准题目。 2. 第5.9.1 d）删除“页” 。 根据上述意见形成了征求意见稿， 2020年8月进行了征求意见，并于 2020 年10月底形成送审稿。 （6）审查会议： 2020年12月能源行业液流电池标准化技术委员会在陕西安 康针召开了标准审查会，会上对送审稿进行了讨论，并于 2020年底形成报批稿。 3、主要参加单位和工作组成员及 其所做的工作等 本文件起草单位：中国科学院大连化学物理研究所、中国电器工业协会、青 海百能汇通新能源科技有限公司、陕西华银科技股份有限公司、北京低碳清洁能 源研究院、安徽理士电源技术有限公司、四川星明能源环保科技有限公司、乐山 伟力得能源有限公司、张家港智电芳华蓄电研究所有限公司、中国科学院金属研 究所、中国质量认证中心、威海南海碳材料有限公司、承德新新钒钛储能科技有 限公司。 本文件主要起草人：郑琼、张华民、孟琳、张亮、李先锋、郑建伟、刘庆华、 董捷、张忠裕、范永生、蒲年文、陈继军、程杰、严川伟、王刚、刘鑫、韩建阳、 宋杨、刘宗煜。 二、本标准的编制原则 和主要内容 （如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等）的论据， 解决的主要问题，修订标准时应列出与原标准的主要差异和水平对比。 1、 标准编制的原则 本标准的编写过程严格按照 GB/T1.1《标准化导则第一部分：标准的结构和 编写规则》的格式要求。对引标条目严格按 GB/T20000.2 《标准化工作指南采用 国家标准》格式要求来编写。 锌镍液流电池和全钒液流电池原理相似，因此“锌镍单液流电池 隔膜测试 方法”标准编制过程可以借鉴“全钒液流电池 离子传导膜测试方法 (NB/T 4208 0-2016)”标准内容；同时也关注到国际电工委员会液流电池技术联合工作 组（ IEC TC21 /JWG7 ）正在制定的 “固定式领域用液流电池 第2-1部分：性能通用 要求及测试方法 ”“固定式领域用液流电池 第2-2部分：安全要求”和“固定式领域用液流电池 第1部分：术语及定义”三项国际标准这一动态，因此本标准 在编制过程中将尽可能的向其靠拢。 2、 主要内容的论据，解决的主要问题以及修订标准的差异 本标准的主要内容包括： ——范围：本部分规定了锌镍液流电池 电解液的测试方法。 ——本标准的适用对象：本标准适用于锌镍液流电池 电解液测试方法； ——术语、定义和符号： 规定了术语 电解液。 ——测试准备 ：给出了锌镍单液流电池 隔膜测试的抽样方法、环境要求，测 试仪器精度要求。 ——测试方法： 给出了锌镍液流电池 电解液外观、 锌离子浓度、 氢氧根浓度、 Fe含量、卤素离子含量、其他杂质金属离子含量、电导率、密度、粘度的 测试 方法。 通过本标准的制定，将给出锌镍液流电池 电解液性能的测试方法，为锌镍 液 流电池电解液关键材料在 应用过程中的性能评价提供基本的保障。 四、明确标准中涉及专利的情况，对于涉及专利的标准项目，应提供全部 专利所有权人的专利许可声明和专利披露声明 本标准不涉及知识产权问题。 五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况 锌镍液流电池 产业是一个处于快速发展的新兴行业， 目前还没有 统一的标准 作为国家行业发展的指导 ，电解液的测试方法 标准是锌镍液流电池 系统中一项非 常重要的标准， 此项标准的成功制定，不但可以填补我国 锌镍单液流电池 电解液 性能测试标准的空白，也将 对推动国内 液流电池技术 的发展起到重要的引导作 用，对提高国家的核心竞争力 及新能源产业的发展 具有推动作用。该标准 能够满 足国内市场上相关 制造商和 用户的需求，拥有良好的经济前景和市场潜力。本标 准的编制将为 液流电池 制造商的内部生产、 经营和质量检验提供强有力的依据和评价，也将为液流电池制造商 、液流电池用户、 相关检验部门和广大消费者提供 良好的质量依据 。 六、采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对 比情况。国内外关键指标对比分析或与测试的国外样品、样机的相关数据对比 情况 本标准没有采标， 国内外尚没有相关标准， 技术水平为 国际领先水平 。 七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特 别是强制性标准的协调性 本标准属于标准体系中第二大类其他液流电池中的锌镍单液流电池部分。 本标准与现行相关法 律、法规、规章及相关标准协调一致。 八、重大分歧意见的处理经过和依据 无。 九、国家标准作为强制性国家标准或者推荐性国家标准的建议 本标准建议作为 能源行业 推荐性标准。 十、贯彻标准的要求和措施建议 无。 十一、废止现行相关标准的建议 无。 十二、其他应说明的事项 本标准名称由原名称 “锌镍单液流电池 电解液测试方法” 变更为现名