全钒液流电池.ppt

全钒液流电池

1我国能源背景能源，是与国民经济可持续开展和国家平安紧密相关的重大话题。当前，摆在我们面前的现实矛盾是一直依赖的化石能源日益枯竭，且传统能源利用方式引起的环境恶化日趋严重。一个典型的例子是近年来雾霾天气在我国出现得日益频繁，已经严重影响了国民健康，这也使得人们对清洁能源的需求更为迫切。因此，节约化石能源、提高化石能源利用效率、实现节能减排以及研究开发和大规模可再生能源，实现能源多样化成为世界各国能源开展战略的共识。

1全钒液流电池简介

全钒液流电池简介液流电池是由美国科学家thallerl.h.于1974年提出的一种电化学储能技术。根据发生反响的电对不同，液流电池可以分为：全钒液流电池、锌溴液流电池、多硫化钠/溴液流电池、锌/镍液流电池、半液流电池等。

3全钒液流电池简介虽然各自的电化学体系不同，但都具备以下特点：1.功率和容量相互独立，输出功率由电池模块的大小和数量决定，储能容量由电解液的浓度和体积决定，故可实现功率与容量的独立设计；2.能量转化效率高，启动速度快；3.具有很强的过载能力和深度放电能力；4.部件多为廉价的碳材料、工程塑料，材料来源丰富，易于回收。

全钒液流电池简介全钒液流电池〔VanadiumRedoxFlowBattery，VRB〕，简称是钒电池，是一种活性物质呈循环流动液态的氧化复原电池。VRB具备充放电可逆性高、循环寿命长、能量转换效率高、正负极电解质无交叉污染和容易规模化等优点。同时显示了较大的本钱优势，建设周期短，系统运行和维护费用低，特别是具有运行平安和环境友好的特点。

全钒液流电池简介钒电池系统可以广泛用于太阳能和风能发电的储能设备、大型应急电源系统、电站储能和电力系统的削峰填谷、负载调平等方面。目前钒电池在国外已经获得了长足的开展，一些商业化示范工程也已经建立并稳定运行。

4全钒液流电池简介应用案例1辽宁卧牛石风电场全钒液流电池储能示范电站于2012年5月开工，建设在风电场升压站内，在2013年2月22日，风电场5000千瓦×2小时全钒液流电池储能示范电站一次送电成功，标志着辽宁电网首座电池储能示范工程的正式并网。

2全钒液流电池工作原理

4全钒液流电池工作原理钒电池的电能是以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，采用质子交换膜作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极外表并发生电化学反响，通过双电极板收集和传导电流，从而使得储存在溶液中的化学能转换成电能。

4全钒液流电池工作原理钒属于ⅤB族元素，化学性质活泼，呈现多种价态。VRB就是以钒离子的不同价态的溶液为电解液，使其在正负极板上发生可逆反响，得以顺利完成充电、放电和再充电过程。正极电解液由V5+和V4+离子溶液组成，负极电解液由V3+和V2+离子溶液组成，电池充电后，正极物质为V5+离子溶液，负极为V2+离子溶液，电池放电后，正、负极分别为V4+和V3+离子溶液，电池内部通过H+导电。V5+和V4+离子在酸性溶液中分别以VO2+离子和VO2+离子形式存在。VRB正负极板发生以下反响：正极：VO2++2H++e-VO2++H2O负极：V2+V3++e-电池反响：VO2++2H++V2+VO2++H2O+V3+

4全钒液流电池工作原理VRB示意图V3+/V2+V5+/V4+

3全钒液流电池特点

a.适合大容量储能b.VRB使用寿命长c.自放电现象微弱d.VRB环境友好f.启动速度快g.VRB的部件本钱低h.保障软件性能和质量i.充放电性能好全钒液流电池特点e.VRB平安性高j.能量效率高，性价比非常高优势

4全钒液流电池特点目前VRB的劣势:1.能量密度低，目前先进的产品能量密度大概只有40Wh/kg。铅酸电池大概有35Wh/kg。2.因为能量密度低，又是液流电池，所以占地面积大。3.目前国际先进水平的工作温度范围为5°和45°C，过高或过低都需要调节。

4全钒液流电池关键技术

电堆技术电解液技术控制