全釩液流電池反應(yīng)原理
全釩液流儲能電池,是可以作為大容量儲能電站的電池,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),分別儲存在各自的電解液儲罐中。在對電池進(jìn)行充、放電實驗時,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),實現(xiàn)對電池的充放電。其工作原理圖如圖1所示。
全釩液流電池優(yōu)缺點
優(yōu)點:
?。?)設(shè)計靈活,當(dāng)輸出功率一定時,若要增加儲能容量,只要增大電解液儲存罐的容積或提高電解質(zhì)濃度即可;
?。?)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,故充放電時無其它電池常有的物相變化,電池使用壽命長;
?。?)充、放電性能好,可深度放電而不損壞電池;
?。?)自放電低,在系統(tǒng)處于關(guān)閉模式時,儲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)可全自動封閉運行,無污染,維護(hù)簡單,操作成本低;
?。?)電池系統(tǒng)無潛在的爆炸或著火危險,安全性高;
(7)電池部件多為廉價的碳材料、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;
?。?)能量效率高,可達(dá)75%-80%,性價比非常高;
?。?)啟動速度快,如果電堆里充滿電解液可在2min內(nèi)啟動,在運行過程中充放電狀態(tài)切換只需要0.02s。
缺點:
(1)體積相對較大;
?。?)通常適合大容量存儲;
(3)實際運行過程中,監(jiān)控系統(tǒng)缺乏監(jiān)視滲漏液手段