全釩液流電池反應原理
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的釩離子溶液分別作為正極和負極的活性物質,分別儲存在各自的電解液儲罐中。在對電池進行充、放電實驗時,電解液通過泵的作用,由外部貯液罐分別循環流經電池的正極室和負極室,并在電極表面發生氧化和還原反應,實現對電池的充放電。其工作原理圖如圖1所示。
全釩液流電池優缺點
優點:
(1)設計靈活,當輸出功率一定時,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濃度即可;
(2)釩電池的活性物質存在于液體中,電解質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;
(3)充、放電性能好,可深度放電而不損壞電池;
(4)自放電低,在系統處于關閉模式時,儲罐中的電解液無自放電現象;
(5)釩電池選址自由度大,系統可全自動封閉運行,無污染,維護簡單,操作成本低;
(6)電池系統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;
(8)能量效率高,可達75%-80%,性價比非常高;
(9)啟動速度快,如果電堆里充滿電解液可在2min內啟動,在運行過程中充放電狀態切換只需要0.02s。
缺點:
(1)體積相對較大;
(2)通常適合大容量存儲;
(3)實際運行過程中,監控系統缺乏監視滲漏液手段