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储能系统全钒液流电池充放电原理及优缺点对比
一、全钒液流电池充放电原理
全钒液流电池是一种基于金属钒元素的氧化还原可再生燃料电池，储能系统钒电池电能已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表面并发生电化学反应，通过双极板收集和传导电流，从而使得存储在溶液中的化学能转换为电能。这个可逆的过程使钒电池顺利完成循环充、放电。
二、全钒液流电池关键材料
1、电极材料
（1）对电池正负极化学反应有较高的活性，降低电极反应的火花电位；
（2）优异的导电能力，减少充放电过程中电池的欧姆极化；
（3）较好的三维立体结构，便于电解液流动，减少电池工作时输送电解液循环泵的损耗；
（4）较高的化学及电化学稳定性，延长电池的使用寿命。
2、离子交换膜
（1）高选择性；
（2）低膜电阻；
（3）足够的化学稳定性。
3、电解液
三、全钒液流电池优缺点对比
优点：
（1）设计灵活，当输出功率一定时，若要增加储能容量，只要增大电解液储存罐的容积或提高电解质浓度即可；
（2）钒电池的活性物质存在于液体中，电解质离子只有钒离子一种，故充放电时无其它电池常有的物相变化，电池使用寿命长；
（3）充、放电性能好，可深度放电而不损坏电池；
（4）自放电低，在系统处于关闭模式时，储罐中的电解液无自放电现象；
（5）钒电池选址自由度大，系统可全自动封闭运行，无污染，维护简单，操作成本低；
（6）电池系统无潜在的爆炸或着火危险，安全性高；
（7）电池部件多为廉价的碳材料、工程塑料，材料来源丰富，易回收，不需要贵金属作电极催化剂；
（8）能量效率高，可达75%-80%，性价比非常高；
（9）启动速度快，如果电堆里充满电解液可在2min内启动，在运行过程中充放电状态切换只需要0.02s。
缺点：
（1）体积相对较大；
（2）通常适合大容量存储；
（3）实际运行过程中，监控系统缺乏监视渗漏液手段
