釩電池的發(fā)展歷程及工作原理

釩電池的發(fā)展歷程及工作原理

釩電池全稱為全釩氧化還原液流電池(Vanadium Redox Battery，縮寫為VRB)，1985年由澳大利亞新南威爾士大學的Marria Kazacos提出。釩電池用不同價態(tài)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(huán)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(huán)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(huán)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(huán)性能很好，530次循環(huán)電池能量效率均值為82.3 %。

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

　　2004年2月，VRB Power Systems為Pacific Corp公司（Castle Valley，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(qū)第一座大型商業(yè)化VRB儲能系統，主要用于滿足美國猶他州東南部偏遠地區(qū)用電高峰時的電力需求，即起削峰填谷作用。