什么是全钒液流电池

全钒液流电池概念介绍

 

全钒液流电池是一种储能设备,其中包含两种不同价态的高纯度钒电解液。电解液存储在储罐中,通过磁力泵输送到电堆中,进行反应后再输送回储罐。电池的放电过程中,两种电解液在电堆中经过氧化还原反应,产生电能。充电时,相反的反应将电能转化为化学能。

 

全钒液流电池工作原理

 

全钒液流电池的正极电解液为含有4价钒离子5价钒离子的溶液,负极电解液为含有2价钒离子3价钒离子的溶液。通过电解液中不同价态钒离子在电极表面发生氧化还原反应,完成电能和化学能的相互转化,实现电能的存储和释放。钒电池由于电堆和储液罐采用物理分立,电池的功率和容量可以独立配置,因此自放电衰减极低。同等功率下放电时间越长,单位成本越低,经济效应越好。

聚焦前沿|林源电力液流储能研究院院长深度解读全钒液流电池技术(文末附视频)
全钒液流电池工作原理图

全钒液流电池产业链

 

全钒液流电池产业链可分为上游原料、中游制造以及下游应用三个环节。

上游原料主要包括五氧化二钒和全氟磺酸膜等。

中游制造由逆变器、智能控制器、电堆、隔膜、电解液、储罐等部分构成,其中最核心部件是电堆和电解液。

下游应用包括风力发电、光伏发电、电网调峰等。

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全钒液流电池产业链

全钒液流电池有哪些特点

全钒液流电池的优点

全钒液流电池具有许多优点。首先,它们具有较长的寿命高的循环稳定性,可以进行20000次以上有效充放电循环。其次,全钒液流电池不含易燃、易爆的材料,具有较低的火灾和爆炸风险,因此具有更高的安全性,尤其在大规模能量存储应用中更受青睐。此外,全钒液流电池对环境友好,全钒液流电池采用可再生材料和水系钒电解液制造并且具有较好的循环利用性,这使得它更环保和可持续,有助于减少对有限资源的依赖。

 

全钒液流电池的限制

首先,由于其大规模应用仍处于发展阶段,因此全钒液流电池的成本较高。其次,电解液的浓度范围受到限制,从而限制了其能量密度。此外,钒电池需要流体机械驱动,会带来一些能量损耗,这可能导致一些能量损失。

 

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储能技术主要数据对比

全钒液流电池的研究和发展方向

关于全钒液流电池的研究仍在进行中,以进一步优化其性能和减少成本。目前,研究人员致力于改进电解液的电导率以提高储能效率,并寻找廉价的材料替代高纯度钒。此外,改进电池的尺寸和重量以适应不同应用场景也是研究的重点。

原文始发于微信公众号(林源集团):聚焦前沿|林源电力液流储能研究院院长深度解读全钒液流电池技术(文末附视频)

液流电池(Flow Battery)是一种可充电电池,它通过液体电解质的流动来存储电能。与传统的固态电池(如锂离子电池)不同,液流电池的能量存储组件(电解质)是分离的,通常储存在外部容器中,在充放电过程中通过电池单元循环。
液流电池是一种活性物质存在于液态电解质中的电池技术,电解液在电堆外部,在循环泵的推动下流经电堆,实现化学能与电能的转换。国际上液流电池主要有全钒液流电池、锌溴电池、铁铬电池、多硫化钠溴电池4种技术路线。
其中全钒液流电池目前产业链建设和技术成熟度相对较高。全钒液流电池系统由功率单元(电堆),能量单元(电解液和电解液储罐),电解液输送单元(管路、阀、泵、传感器等辅助部件)以及电池管理系统等组成。其中,电堆由离子交换膜、电极、双极板、电极框、密封等材料构成。液流电池生产线包括(双极板,膜裁切,碳毡裁切,电堆堆叠组装)等。欢迎申请加入微信群。
另外欢迎加入通讯录:https://www.aibang360.com/contacts/100278100042
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作者 808, ab