全钒液流电池及其三个组件ppt课件
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全钒液流储能电池VRB全钒液流电池(vanadium redox batty,简称VRB)是一种新型清洁能源存储装置,其研究始于20世纪80年代的澳大利亚新南威尔士大学。
在美国、日本、澳大利亚等国家有应用验证,鉴于钒电池具有功率大、寿命长、可靠性高、操作和维修费用少、支持频繁大电流充放电等明显技术优势。
被认为是太阳能、风能发电装置配套储能设备、电动汽车供电、应急电源系统、电站储能调峰、再生能源并网发电、城市电网储能、远程供电、UPS系统等领域的优先选择。
一、工作原理全钒液流电池是一种新型储能和高效转化装置,将不同价态的钒离子溶液分别作为正极和负极的活性物质,分别储存在各自的电解液储罐中,通过外接泵把电解液泵入电池堆体内,使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动,采用离子交换膜作为电池组的隔膜,电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应,通过双电极板收集和传导电流,使储存在溶液中的化学能转换成电能。
这个可逆的反应过程使钒电池可顺利完成充电、放电和再充电。
钒电池的工作原理请见下图。
二、钒电池技术钒电池技术中主要包括:电堆技术、电解液技术、系统集成技术1).电堆技术(1).膜膜可以说是钒电池核心中的核心,它基本决定了钒电池的寿命、效率。
钒电池使用的膜,并不限制一定使用某种膜,关键是使用的膜一是耐腐蚀,就是寿命;二是离子交换能力要足够好,就是电池效率;三是一致性要好。
(2).电极材料目前钒电池的电极材料主要有石墨毡和碳毡两类。
石墨毡烧制温度高、石墨化程度高;碳毡烧制温度低一些、石墨化程度相对低。
两者导电性能不同,价格不同。
具体使用何种电极材料取决于钒电池电堆的设计。
好的电极材料可提高钒电池的电流密度,而且对双极板的抗腐蚀有一定的保护作用。
这里的技术含量不算高,但各家需根据自己的钒电池堆的设计寻找和测试不同厂家的产品,需要一定的时间。
(3).双极板双极板材料的要求很综合:耐腐蚀、面积、韧性、强度、导电性、价格。