钒电池调研报告1. 钒电池的概念及原理1.1. 钒电池定义钒电池全称为全钒氧化还原液流电池（Vanadium Redox Battery，缩写为 VRB），是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。1.2. 钒电池的特点a) 能量存储于电解液中，增长电解液储罐的体积或者提高电解液的浓度均可增长电池容量。即对于相似功率输出的钒电池，可根据需求任意调节容量。非常适合大容量储能应用；b) 输出功率由电池堆中参加反映的面积决定，可通过增长或减少单电池和不同电池组串连和并联调节满足不同功率需求，目前美国商业化示范运营的钒电池的功率已达 6000kW；c) 充放电不波及固相反映，电解液的理论使用寿命无限，可以长期使用。铅酸蓄电池充电过程中，溶液中的铅离子转化为固态氧化铅沉积在电极表面，放电过程中固态氧化铅电极重新溶解进入液相，充放电过程随着极板物质的液相/固相转化。为了保证固态氧化铅电极晶型的稳定性，电池充放电限度需要严格控制；电极构造的变化导致电化学性能逐渐劣化，原理上决定了有限的充放电循环和电池寿命；d) 反映速度快，可在瞬间启动，在运营过程中充放电状态切换只需要 0.02 秒，响应速度 1 毫秒；e) 理论充放电时间比为 1：1(实际运营 1.5-1.7：1)，支持频繁大电流充放电，深度充放电对电池寿命影响不大，充放电状态下电池正、负极活性物质均为液相，不会出现镍氢电池、锂离子电池等蓄电池因电极上枝状晶体的生长而将隔阂刺破导致电池短路的危险；f) 电池堆可与电解液相分离，存储于电解液中的能量可长期保存，不会因自放电损耗；g) 能量循环效率高，充放电能量转换效率达 75%以上，远高于铅酸电池的 45%。电解液在充放电过程中不消耗，反复充放电不影响电池容量；h) 能量的存储量可以精确地测量出来；i) 正负极使用同一种金属离子的电解液，避开了电解液交叉污染问题，提高了电池的效率和寿命；j) 电解液的流动性，可使电池组中各个单电池状态基本一致，可靠性高；k) 可以通过增长电解液或更换电解液的方式增长系统运营时间。通过更换电解液，可实现瞬间再充电，类似于汽车加油；l) 构造简朴，更换和维修容易，使用费用低廉，维护工作量小；m) 可全自动封闭运营，无噪音，无污染，维护简朴，运营成本低；n) 可以同步对系统充电和放电，充放电方式可以根据不同的应用需求进行调节。可以同步有一种或多种电输入，也可以输出多种电压。如可以用串联电池组的电压放电，而充电则可以在电池堆的另一部分用不...
