釩電池系統(tǒng)

(1)能量存儲(chǔ)于電解液中，增加電解液儲(chǔ)罐的體積或者提高電解液的濃度均可增加電池容量。即對(duì)于相同功率輸出的釩電池，可根據(jù)需求任意調(diào)整容量。非常適合大容量?jī)?chǔ)能應(yīng)用;

(2) 輸出功率由電池堆中參與反應(yīng)的面積決定，可通過(guò)增加或減少單電池和不同電池組串連和并聯(lián)調(diào)整滿足不同功率需求，美國(guó)商業(yè)化示范運(yùn)行的釩電池的功率已達(dá)6000kW;

(3) 充放電不涉及固相反應(yīng)，電解液的理論使用壽命無(wú)限，可以長(zhǎng)期使用。鉛酸蓄電池充電過(guò)程中，溶液中的鉛離子轉(zhuǎn)化為固態(tài)氧化鉛沉積在電極表面，放電過(guò)程中固態(tài)氧化鉛電極重新溶解進(jìn)入液相，充放電過(guò)程伴隨極板物質(zhì)的液相/固相轉(zhuǎn)化。為了保證固態(tài)氧化鉛電極晶型的穩(wěn)定性，電池充放電程度需要嚴(yán)格控制;電極結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致電化學(xué)性能逐漸劣化，原理上決定了有限的充放電循環(huán)和電池壽命;

(4) 反應(yīng)速度快，可在瞬間啟動(dòng)，在運(yùn)行過(guò)程中充放電狀態(tài)切換只需要0.02秒，響應(yīng)速度1毫秒;

(5) 理論充放電時(shí)間比為1:1(實(shí)際運(yùn)行1.5-1.7:1)，支持頻繁大電流充放電，深度充放電對(duì)電池壽命影響不大，充放電狀態(tài)下電池正、負(fù)極活性物質(zhì)均為液相，不會(huì)出現(xiàn)鎳氫電池、鋰離子電池等蓄電池因電極上枝狀晶體的生長(zhǎng)而將隔膜刺破導(dǎo)致電池短路的危險(xiǎn);

(6) 電池堆可與電解液相分離，存儲(chǔ)于電解液中的能量可長(zhǎng)期保存，不會(huì)因自放電損耗;

(7) 能量循環(huán)效率高，充放電能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)75%以上，遠(yuǎn)高于鉛酸電池的45%。電解液在充放電過(guò)程中不消耗，重復(fù)充放電不影響電池容量;

(8) 能量的存儲(chǔ)量可以精確地測(cè)量出來(lái);

(9) 正負(fù)極使用同一種金屬離子的電解液，避免了電解液交叉污染問(wèn)題，提高了電池的效率和壽命;

(10) 電解液的流動(dòng)性，可使電池組中各個(gè)單電池狀態(tài)基本一致，可靠性高;

(11) 可以通過(guò)增加電解液或更換電解液的方式增加系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。通過(guò)更換電解液，可實(shí)現(xiàn)瞬間再充電，類似于汽車加油。

(12) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，更換和維修容易，使用費(fèi)用低廉，維護(hù)工作量小;

(13) 可全自動(dòng)封閉運(yùn)行，無(wú)噪音，無(wú)污染，維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)營(yíng)成本低。

(14) 可以同時(shí)對(duì)系統(tǒng)充電和放電，充放電方式可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行調(diào)整。可以同時(shí)有一種或多種電輸入，也可以輸出多種電壓。如可以用串聯(lián)電池組的電壓放電，而充電則可以在電池堆的另一部分用不同的電壓進(jìn)行。

(15) 系統(tǒng)使用壽命長(zhǎng)，充放循環(huán)壽命可超過(guò)10000次，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于固定型鉛酸電池的1000次。加拿大VRB Power Systems商業(yè)化示范運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的釩電池模塊已正常運(yùn)行超過(guò)9年，充放循環(huán)壽命超過(guò)18000次;

(16) 除離子膜外，材料價(jià)格便宜，來(lái)源豐富，不需要貴金屬作電極催化劑，成本低。批量化生產(chǎn)后成本甚至低于鉛酸電池;

(17) 電解液可長(zhǎng)期使用，沒(méi)有污染排放，對(duì)環(huán)境友好。

如下:單體數(shù):10個(gè)電極面積:784cm2;

單體電池厚度:13mm;

電解液濃度:1.5M VOSO4+2M H2SO4;

電解液量:10L;

理論容量:200Ah;

最大充電電流:80A(電流密度102mA/cm2);

充電電壓(50^充電狀態(tài)):40A充電電壓為15.0V，80A充電電壓為16.5V;

充電容量:40Ah;

最大放電電流:80A(電流密度102mA/cm2);

放電電壓(50^放電狀態(tài)):40A放電電壓為11.5V，80A放電電壓為10V;

放電容量:30Ah;

充放電利用率:≥80^;

電堆最大功率:≥800W。