全釩液流電池反應(yīng)原理
全釩液流儲(chǔ)能電池,是可以作為大容量?jī)?chǔ)能電站的電池,其工作原理如下:
全釩液流電池是將具有不同價(jià)態(tài)的釩離子溶液分別作為正極和負(fù)極的活性物質(zhì),分別儲(chǔ)存在各自的電解液儲(chǔ)罐中。在對(duì)電池進(jìn)行充、放電實(shí)驗(yàn)時(shí),電解液通過泵的作用,由外部貯液罐分別循環(huán)流經(jīng)電池的正極室和負(fù)極室,并在電極表面發(fā)生氧化和還原反應(yīng),實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充放電。其工作原理圖如圖1所示。
全釩液流電池優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
(1)設(shè)計(jì)靈活,當(dāng)輸出功率一定時(shí),若要增加儲(chǔ)能容量,只要增大電解液儲(chǔ)存罐的容積或提高電解質(zhì)濃度即可;
(2)釩電池的活性物質(zhì)存在于液體中,電解質(zhì)離子只有釩離子一種,故充放電時(shí)無其它電池常有的物相變化,電池使用壽命長(zhǎng);
(3)充、放電性能好,可深度放電而不損壞電池;
(4)自放電低,在系統(tǒng)處于關(guān)閉模式時(shí),儲(chǔ)罐中的電解液無自放電現(xiàn)象;
(5)釩電池選址自由度大,系統(tǒng)可全自動(dòng)封閉運(yùn)行,無污染,維護(hù)簡(jiǎn)單,操作成本低;
(6)電池系統(tǒng)無潛在的爆炸或著火危險(xiǎn),安全性高;
(7)電池部件多為廉價(jià)的碳材料、工程塑料,材料來源豐富,易回收,不需要貴金屬作電極催化劑;
(8)能量效率高,可達(dá)75%-80%,性價(jià)比非常高;
(9)啟動(dòng)速度快,如果電堆里充滿電解液可在2min內(nèi)啟動(dòng),在運(yùn)行過程中充放電狀態(tài)切換只需要0.02s。
缺點(diǎn):
(1)體積相對(duì)較大;
(2)通常適合大容量存儲(chǔ);
(3)實(shí)際運(yùn)行過程中,監(jiān)控系統(tǒng)缺乏監(jiān)視滲漏液手段