[實用新型]一種全釩液流電池

有效

• 申請號: 201420791577.4
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN204464378U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 孫峰;王剛;趙毅;黃旭;朱鈺;程緒可;禹加;張釗;董鶴楠;白雪;張瀟桐
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及儲蓄電池應用領域，尤其是一種全釩液流電池。

背景技術

化學電池儲能容量的規模可控，對場地無特殊要求，適合應用于大規模風電場的儲能系統中。目前應用于風電場的化學儲能系統為主要鉛酸電池，鉛酸電池在充電過程中，溶液中的鉛離子轉化為固態氧化鉛沉積在電極表面，在放電過程中固態氧化鉛電極重新溶解進入液相，充放電過程伴隨電極板物質的液相/固相間的轉化。為了保證固態氧化鉛電極晶型的穩定性，電池充放電程度需要嚴格控制；電極結構的變化導致電化學性能逐漸劣化，在原理上決定了有限的充放電循環和電池壽命。風電的間歇性需要電池能夠頻繁地充放電，常導致電池常處于充放電電流小的狀態，這將加快鉛酸電池的老化進程，鉛酸電池在這種情況下最多只能用幾個月，大大縮短了循環使用壽。

實用新型內容

現有技術不能滿足人們的需要，針對上述問題，本實用新型旨在提供一種全釩液流電池。

為實現該技術目的，本實用新型的方案是：一種全釩液流電池，包括負極電解液儲罐、正極電解液儲罐、負電極、正電極、離子交換膜、第一泵、第二泵和負載；所述負極電解液儲罐、負電極和第一泵串聯連接；所述正極電解液儲罐、正電極和第二泵串聯連接；所述離子交換膜設置在正電極與負電極之間；所述負載連接正電極與負電?極。

作為本實用新型的優化方案，該液流電池采用為全釩液。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：該汽車高度調節裝置，全釩液流電池具有規模大、壽命長、響應快、低維護、在室溫下運行更換和維修費用低、效率高、安全可靠等特點，很適合作為大規模電力儲能，是一種潛力巨大的新型環保儲能電池。

規模大

額定功率和額定能量是相互獨立的，該系統可通過改變儲液罐中電解液的容量，能夠滿足大規模電能的儲存和高效轉化需求；通過調整電堆中并聯的單電池的個數和單電池電極的面積，可以得到滿足需求的額定放電功率。

壽命長

電池的正負極反應都在液相中實現，不發生相變正負極電極不參與電化學反應，充放電過程僅改變溶液中釩離子的價態，因此在理論上可以進行無限次任意程度的充放電循環，電池的使用壽命長。

國際上建成的VRB實驗電堆，經過13000次循環充放電，驗證系統的穩定性和技術可靠性，其它儲能電池的充放電次數均只有幾千次。由于電解液無其它金屬雜質，在運行老化后經過電解可以直接恢復體系活性，替換隔膜還可再次延長壽命，這意味著全釩液流電池的替換成本遠低于其他任何一種化學電池。

成本低

全釩液流電池電解液的主要材料釩的儲量大，價格便宜，電池關鍵材?料的制備將逐步實現國產化，VRB系統成本可遠低于燃料電池等化學電源。

效率高

由于正負極活性物質分開存儲在不同的儲液罐中，杜絕電解液存放過程自放電消耗可能性，電池系統能量效率可以達到75％～85％。

安全可靠

全釩液流電池通過儲液罐中釩離子的不同價態的氧化還原電對之間互相轉化來實現電能的充放，是唯一由同種元素組成的電化學儲能系統，不存在正負級電池間不同種類活性物質相互滲透產生的污染，不會引起爆炸。由于電池電解液是循環流動的，電池不會出現熱失控的現象，溫度對全釩液流電池性能的影響作用相比對鉛蓄電池要小得多，在溫度的恢復后電池性能也完全恢復。全釩液流電池電化學極化較小，使得電池能夠實現大電流充放電，可見，全釩液流電池在壽命，效率，費用，安全方面，完全滿足風能儲能系統的技術要求。

附圖說明

圖1為本實用新型整體結構簡圖；

其中：1、負極電解液儲罐，2、正極電解液儲罐，3、負電極，4、正電極，5、離子交換膜，6、第一泵，7、第二泵，8、負載。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的?實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1，本實用新型實施例中，一種全釩液流電池，包括負極電解液儲罐1、正極電解液儲罐2、負電極3、正電極4、離子交換膜5、第一泵6、第二泵7和負載8；所述負極電解液儲罐1、負電極3和第一泵6串聯連接；所述正極電解液儲罐2、正電極4和第二泵7串聯連接；所述離子交換膜5設置在正電極4與負電極3之間；所述負載8連接正電極4與負電極3。