储能的巨大发展将促进钒电池的爆炸式增长。全钒液流电池具有安全性高、容量扩展性强、循环寿命长、寿命成本低等优点。它是目前相对成熟的商用液流电池,在长期储能领域具有巨大潜力。
密封是钒电池性能的重要保证。系统以密封方式运行,以严格避免电解液的外部和内部泄漏。
在外部泄漏的情况下,二价水合钒离子很容易在空气中氧化,导致容量损失,高腐蚀性电解液可能会损坏烟囱的其他部件。
如果发生内部泄漏,正极和负极电解液可能会混合,这将直接影响电池组的性能和寿命,并且不容易从电池组外部发现泄漏。由于全钒液流电池正极和负极的电解液具有强氧化和还原性,且电解液基质为硫酸,普通橡胶密封材料根本无法承受这种环境,因此必须使用专用氟橡胶作为密封件。此外,用于密封的氟橡胶材料应具有适当的硬度、抗拉强度、断裂伸长率和撕裂强度,压缩塑性变形应尽可能小,并且需要额外的自紧固装置。
但氟橡胶价格非常昂贵,约30-40万元/吨,长期运行仍面临老化、塑性变形等问题。通过集成激光焊接技术,简化了密封工艺,实现了隔膜电极双极板的集成,节省了氟橡胶元件,对降低成本具有重要意义。