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釩電池的發展歷程及工作原理

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年08月08日  

釩電池的發展歷程及工作原理


釩電池全稱為全釩氧化還原液流電池(VanadiumRedoxBattery,縮寫為VRB),1985年由澳大利亞新南威爾士大學的MarriaKazacos提出。釩電池用不同價態的釩離子溶液分別作為正負極活性物質,通過外接泵把溶液從儲液槽壓入電池堆體內完成電化學反應,反應后溶液又回到儲液槽,活性物質不斷循環流動,由此完成充放電。


其反應式如下:


負極反應:V2+-e-V3+


正極反應:VO2++2H++e-VO2++H2O


在機械動力作用下,電解液在儲液罐和半電池的閉合回路中進行循環流動,從而使得儲存在溶液中的化學能轉換成電能。


釩電池的基本工作原理示意圖



釩電池的主要特性:


·充放電次數可達10,000次(20年)以上


·功率與容量分開,高達兆瓦級輸出功率


·綠色環保無污染,電池可完全回收


·放電深度高達80%以上


·充放電時間比為1:1


·支持過沖過放


·電池免維護


1996年日本的住友電工(SEI)12月建成450KW級釩電池電堆,實驗數據表明電池循環性能很好,530次循環電池能量效率均值為82.3%。


2003年11月澳大利亞pinnacleVRBLtd建成系統容量為800KWh,輸出功率200KW。VRB-ESS的使用除了提高KingIsland島上居民區的電能供應功率水平、穩定風力發電系統供電外,還減少了柴油機發電,因而減少了燃料費用及向環境中排放的廢氣量。


2004年2月,VRBpowerSystems為pacificCorp公司(CastleValley,Utah)建造的大型VRB-ESS正式竣工。該系統儲能容量2MWh、輸出功率250KW,是北美地區第一座大型商業化VRB儲能系統,主要用于滿足美國猶他州東南部偏遠地區用電高峰時的電力需求,即起削峰填谷作用。


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