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钒电池钒的新应用--钒电池钒电池是目前发展势头强劲的优秀绿色环保蓄电池之一（它的制造、使用及废弃过程均不产生有害物质），它具有特殊的电池结构，可深度大电流密度放电；充电迅速；比能量高；价格低廉；应用领域十分广阔：如可作为大厦、机场、程控交换站备用电源；可作为太阳能等清洁发电系统的配套储能装置；为潜艇、远洋轮船提供电力以及用于电网调峰等。
钒电池成本与铅酸电池相近，它还可制备兆瓦级电池组，大功率长时间提供电能，因此钒电池在大规模储能领域具有锂离子电池、镍氢电池不可比拟的性价比优势。
钒电池生产工艺简单，价格经济，电性能优异，与制造复杂、价格昂贵的燃料电池相比，无论是在大规模储能还是电动汽车动力电源的应用前景方面，都更具竞争实力。
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。
早在60年代，就有铁—铬体系的氧化还原电池问世，但是钒系的氧化还原电池是在1985年由澳大利亚新南威尔士大学的Marria Kacos提出，经过十多年的研发，钒电池技术已经趋近成熟。
在日本，用于电站调峰和风力储能的固定型（相对于电动车用而言）钒电池发展迅速，大功率的钒电池储能系统已投入实用，并全力推进其商业化进程。
前期工作：我单位从199 5年率先在国内开始钒电池的研制。
先后研制成功了20W、100W、500W的钒电池样机，在钒电池的关键技术上有所突破，填补了国内空白。
成功开发了四价钒溶液制备、导电塑料成型及批量生产、中型电池组装配和调试等技术。
1998年，500w的钒电池样机用于电瓶车的驱动。
现已研制出800W的产品样机。
主要参数如下：单体数：10个电极面积：784cm2；单体电池厚度：13mm；电解液浓度：1.5M VOSO4＋2 M H2SO4；电解液量：10L；理论容量：200Ah；最大充电电流：80A（电流密度1 02mA/cm2）；充电电压（50^充电状态）：40A充电电压为15.0V，80A充电电压为16.5V；充电容量：40Ah；最大放电电流：80A（电流密度102mA/cm2）；放电电压（50^放电状态）：40A放电电压为11.5V，80A放电电压为10V；放电容量：30Ah；充放电利用率：≥80^；电堆最大功率：≥800W。
钒电池与钠电池引言：随着科技的进步和能源需求的增加，人们对新能源存储技术的需求也越来越大。
钒电池和钠电池作为两种新兴的能源存储技术，备受关注。
本文将分别对钒电池和钠电池进行介绍，并对其特点、应用前景等方面进行比较和分析。
一、钒电池1. 基本原理钒电池是一种可逆充放电的电化学储能装置，其基本原理是利用钒离子在氧化态和还原态之间的转化来实现能量的存储和释放。
在充电过程中，电流通过正极板，将钒离子从还原态转化为氧化态；而在放电过程中，电流通过负极板，将钒离子从氧化态转化为还原态，从而释放储存的能量。
2. 特点和优势钒电池具有以下特点和优势：(1) 高效能储能：钒电池具有高能量密度和高功率密度，能够实现高效能的储能和释放。
(2) 长寿命：钒电池具有较长的循环寿命，能够经受数千次的充放电循环，不易损耗。
(3) 安全可靠：钒电池采用水溶液作为电解液，不存在燃烧、爆炸等安全隐患，具有良好的安全性和可靠性。
(4) 环保可持续：钒电池材料来源广泛，钒资源丰富，且可回收利用，具有良好的环境友好性和可持续性。
3. 应用前景钒电池在能源存储领域具有广泛的应用前景：(1) 太阳能和风能储存：钒电池能够将太阳能和风能转化为电能并进行储存，以便在需要时供应给用户。
(2) 电网调峰：钒电池可以作为电网的调峰设备，平衡电网供需，提高电网的稳定性和可靠性。
(3) 电动汽车：钒电池具有高能量密度和高功率密度，能够满足电动汽车对储能设备的要求，为电动汽车的发展提供支持。
二、钠电池1. 基本原理钠电池是一种利用钠离子在正负极之间的迁移来实现能量转化和储存的电化学储能装置。
在充电过程中，钠离子从负极板迁移到正极板上，实现能量的储存；在放电过程中，钠离子从正极板迁移到负极板上，释放储存的能量。
2. 特点和优势钠电池具有以下特点和优势：(1) 低成本：钠电池采用钠离子作为储能介质，钠资源丰富且低廉，相比于其他储能技术成本更低。
(2) 高能量密度：钠电池具有较高的能量密度，能够存储大量的能量。
钒电池与其他储能电池的简介与对比全钒氧化还原液流电池全钒氧化还原液流电池通过不同价态的钒离子相互转化实现电能的储存与释放。
充电时，通过对全钒氧化还原液流电池的充电，将电能转化为化学能储存在不同价态的钒离子中；当发电装置不能满足额定输出功率时，液流电池开始放电，把储存的化学能转化为电能。
据研究，全钒氧化还原液流电池的充、放电性能好，能够进行大功率的充电和放电。
这种电池，选址自由度大、占地少，可以很好地把太阳能和风能融入到住宅或者工业场所中，未来在大规模储能方面的应用有锂电池无法比拟的优势。
钒电池（Vanadium Redox Battery，简称VRB）是一种新型清洁能源存储装置，经过美国、日本、澳大利亚等国家的应用验证，与目前市场中的铅酸蓄电池、镍氢电池相比，具有大功率、长寿命、支持频繁大电流充放电、绿色无污染等明显技术优势，主要应用于再生能源并网发电、城市电网储能、远程供电、UPS系统、海岛应用等领域。
北京普能世纪科技有限公司于2009年收购VRB公司，由此掌握钒电池的核心专利权。
普能公司已经在钒电池的电堆集成技术、关键材料研发以及电解液制备技术3方面取得重大成果，占据了国际领先地位。
此外，承德新新钒钛有限公司、攀钢钢钒、天兴仪表、银轮股份、万利通集团、北京金能燃料电池有限公司、青岛武晓集团等公司也已经开展钒电池的研发，并已取得了一定的成果。
钠硫储能电池钠硫储能电池通常被建在一个管状设计中，并结合钠硫等元素，钠与硫会通过化学反应将电能储存起来，当电网需要更多电能时，它又会将化学能转化为电能释放出去。
这种电池的优点之一是单位质量或单位体积所具有的有效电能量高。
可以在短时间内释放大量能量，是为车辆和其他应用工具供能的良好选项。
这种电池的缺点就是材料的成本高，另一个担心是，这种电池运行时的温度很高，运行的可靠性曾受到质疑。
西北太平洋国家实验室的研究人员称，通过改良电池的形状能够提高电池的能效并降低电池运行时的温度。
钒电池原理
钒电池是一种利用钒离子在不同价态之间转变来储存和释放能量的电池。
它具
有高能量密度、长循环寿命和较低的环境影响等优点，因此在能源储存领域备受关注。
钒电池的工作原理主要包括充放电过程和电化学反应。
在钒电池的充电过程中，正极的钒离子被氧化成V5+，负极的钒离子被还原成
V2+，同时电解质中的钒离子也会发生氧化还原反应。
这些反应会释放出电子，通
过外部电路驱动电子流动，从而实现电池的充电。
在放电过程中，上述反应则会反向进行，电子流动的方向也会相反，从而释放储存的能量。
钒电池的电化学反应是实现其能量储存和释放的关键。
正极和负极的钒离子在
充放电过程中发生氧化还原反应，而电解质中的钒离子也会参与其中，形成一个相互协调的体系。
这些反应在电池内部不断进行，从而实现能量的储存和释放。
钒电池的工作原理基于钒离子在不同价态之间转变的特性。
通过控制充放电过
程中的氧化还原反应，可以实现能量的高效储存和释放。
此外，钒电池还具有较长的循环寿命，能够承受大量的充放电循环，这使其在实际应用中具有更长久的稳定性。
总的来说，钒电池的工作原理是基于钒离子在不同价态之间转变的电化学反应。
通过控制这些反应，可以实现能量的高效储存和释放，从而满足不同领域对能源储存的需求。
钒电池以其高能量密度、长循环寿命和较低的环境影响，成为能源储存领域的热门技术之一，有望在未来得到更广泛的应用。
钒电池简介随着经济的发展，人们对能源的需求越来越多，随着时间的推移，传统能源将逐渐枯竭，同时，煤、石油、天然气等传统能源的使用还伴随这环境污染问题，能源问题成为当前制约各国经济发展的重要因素。
因此新能源的开发已经迫在眉睫。
随着科学技术的发展，国内外在开发可再生的新能源方面已经取得了重要的突破，如：风能、太阳能、潮汐能、地热能、核变能等等。
相较于传统能源，新能源具有污染小、可再生、储能大等优点。
但是，无论是风能、太阳能还是潮汐能都具有明显的时令性和季节性，不能够满足人们对电能持续、稳定、可控的需求，这就需要一种大型的储能设备来解决这一问题。
液流电池作为一种大型的储能设备具有其独特的优势可以用于新能源的开发中。
其部件来源广且易回收，不会造成环境污染；另外，由于其容量只与电解液浓度和储量有关，故其设计灵活，可以根据要求来调节电池容量。
而钒电池作为一种由同种元素组成的液流电池，其避免了正负极电解液之间的交叉污染。
其通过钒离子不同价态之间的相互转换实现电能与化学能的转化，操作简单，近年来备受关注。
全钒氧化还原液流电池（Vanadium Redox Flow Batterie, VRB），简称钒电池，是一种新型的储能设备。
1984年，澳大利亚新南威尔士大学Marria Syallas Kazac 教授首次提出全钒氧化还原液流电池（VRB）的概念，并于1986年申请了专利。
该团队之后还对钒电池进行了大量的研究，为钒电池的发展提供做出了重要的贡献。
1、钒电池工作原理：钒电池是通过不同价态钒离子之间的相互转换来实现电能存储与释放的。
钒电池的电解液是不同价态钒离子与硫酸的混合液，正极电解液为V4+/V5+硫酸电解液，负极为V2+/V3+硫酸电解液。
电解液储存在外接储液罐中，通过外界泵将电解液打入对应的半电池，使电解液在储液罐与半电池间形成循环，两个半电池通过离子交换膜分开，防止正负极电解液交叉污染。
钒电池工作原理如图1.1所示，充电完成后正极电解液变为V5+硫酸溶液，负极变为V2+硫酸溶液；放电完成后，正极电解液变为V4+硫酸溶液，负极变为V3+硫酸溶液。
钒钒：元素符号V，银白色金属，在元素周期表中属VB族，原子序数23，原子量50.9414，体心立方晶体,常见化合价为+5、+4、+3、+2。
钒的熔点很高，常与铌、钽、钨、钼并称为难熔金属。
有延展性，质坚硬，无磁性。
具有耐盐酸和硫酸的本领，并且在耐气-盐-水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。
于空气中不被氧化，可溶于氢氟酸、硝酸和王水。
简介元素钒是墨西哥矿物学家节烈里瓦于1801年在含有钒的铅试样中首先发现的。
由于这种新元素的盐溶液在加热时呈现鲜艳的红色，所以被取名为“爱丽特罗尼”，即“红色”的意思。
但是当时有人认为这是被污染的元素铬，所以没有被人们公认。
后来到了1830年写佛寺特勒木在由瑞典铁矿石提炼出的铁中发现了它，并肯定这是一种新元素称之为钒钒的性质钒是一种银灰色的金属。
熔点1919±2℃，属于高熔点稀有金属之列。
它的沸点3000--3400℃，钒的密度为6.11克每立方厘米纯钒具有展性，但是若含有少量的杂质，尤其是氮，氧，氢等，也能显著的降低其可塑性。
一般来源:以矿物绿硫钒石 vs4 钒铝矿、钒紒铀矿为主钒的氧化物钒能分别以二、三、四、五价于氧结合，形成四种氧化物，一氧化钒（vo）,三氧化二钒(v2o3)，二氧化钒，五氧化二钒钒及其化合物的用途钒所以用于钢铁中，是由于钒能与钢铁中的碳元素生成稳定的碳化合物（v4c3），她可以细化钢的组织和晶粒，提高晶粒粗化温度。
显著提高改善钢铁的性能。
可加大钢的强度、韧性、抗腐蚀能力、耐磨能力和承受冲击负荷的能力等现我国的主产企业：四川攀钢集团有限公司、河北钢铁集团承钢公司元素来源：矿物有钒酸钾铀矿、褐铅矿和绿硫钒矿、石煤矿等。
我国是钒资源比较丰富的国家，钒矿主要分布在四川的攀枝花和河北的承德，大多数是以石煤的形式存在。
元素用途：如果说钢是虎，那么钒就是翼，钢含钒犹如虎添翼。
只需在钢中加入百分之几的钒，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒，难怪在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门，到处可见到钒的踪迹。
一、蓄电技术简介1、由于人类对于电力资源的不断需求，必须开发大规模的蓄电技术，大规模的蓄电系统首先与可再生能源配套，其次在直流用户中进行削峰填谷、平衡电荷或非常时期应急备用。
表1：储能技术及种类、应用领域现有的高效大规模储电技术主要有扬水储电和液流储能电池蓄电技术（比较灵活的，规模可大可小）。
氧化还原储流电池有很多的优势：●活性物质是以液态粒子形式存在的，电极反应不涉及物态变化，只是钒离子价态发生变化，这样反应速度快，活性物质寿命长；●电堆和活性物质电解液是各自独立的，工作时电解液（不工作时在正负极储液罐）进入循环，同事循环电解液可以散热；●活性物质不消耗，因此液流电池循环寿命长；电池功率由电堆决定，容量由电解液决定（可以提高电解液体积和浓度），即功率和容量相互独立，也是单独设计的；●可以深度放电，甚至反极充电（例2V充电100V放电）；●结构简单，可以更换电解液。
其中钒电池VRB和多硫化钠/溴电池PSB有很大的优势。
2、钒电池工作原理如下：1)全钒液流储能电池A VRB类似于VRB，不同在与正极电对上正极电对为VO2+/VO23+,电子反应时类似，负极相同。
电对间的标准电势差为1.259V。
2)多硫化钠/溴电池（PSB）放电的负极反应：（x+1）Na2S x→2Na++xNa2S x+1+2e x=1-4Na离子通过阳离子交换膜到达正极2Na++Br2+2e→2NaBr放电的全反应：（x+1）Na2S x+Br2→2NaBr+ xNa2S x+13)VRB电池：正极为V4+/V5+点对，负极为V2+/V3+电对，中间由离子交换膜隔开，通过离子的定向移动导通正极：V4+—e→←V5+负极V3++E→←V4+ 或者这样写：正极：VO2++2H++e→←VO2+H2O E0=1.004V负极：V2+-e→←V3+ E0=-0.225V总反应：VO2++2H++ V2+→←V3++ VO2+H2OE0为标准电势，钒电池电势差为1.26V。
全钒液流电池工作原理及用途概述及解释说明1. 引言1.1 概述全钒液流电池是一种新型的可再生能源储存技术，具有高能量密度、长周期寿命、良好的逆变向功能以及高效率的特点。
它采用钒离子在正负极之间的氧化还原反应来实现电能的转化和储存，可以灵活应用于多个领域，包括储能系统、可再生能源储存以及工业和交通领域等。
1.2 文章结构本文将全面介绍全钒液流电池的工作原理和用途，并通过实例分析和案例研究进一步说明其应用价值。
具体而言，本文将首先阐述全钒液流电池的基本原理和组成，然后详细描述正极与负极反应过程以及电解质和中间产物对电池性能的影响。
接着，将探讨全钒液流电池在储能系统、可再生能源储存以及工业和交通领域等方面的具体应用场景。
最后，本文将总结全文内容，并对全钒液流电池未来发展进行展望。
1.3 目的本文旨在详细介绍全钒液流电池的工作原理和用途，帮助读者了解这一新型储能技术的特点和优势，并展示它在各个领域应用中的潜力。
通过实例分析和案例研究，本文将为读者提供更深入的理解与参考，以促进该技术在实际应用中的推广和发展。
2. 全钒液流电池工作原理2.1 电池组成及基本原理全钒液流电池由正负极、电解质和分隔膜组成。
正负极分别由钒氧化物和氧化物钒组成。
在充电时，正极的钒氧化物被还原为钒离子(VO^2+ →V^3+)，而负极则将氧化物钒转化为过氧化物离子。
反之，在放电时，正负极发生反应并释放出储存的能量。
2.2 正极与负极反应过程在正极，VO^2+被还原为V^3+：VO^2+ + H^+ + e^- →V^3+ + H_2O存储在单元周围中间容器中的V^3+会通过外部均相或非均相反应回到负极进行再生。
在负极，V_5^4+被转化为V_4^3+：V_5^4+(溶于HCl) + V_2O_5 →5V_4^3+(溶于HCl)这些反应是可逆的，并且充放电过程可以重复多次。
2.3 电解质和中间产物全钒液流电池使用硫酸溶液作为电解质。
该溶液能够稳定钒离子的浓度，并提供所需的中和离子，以保持全钒液流电池的正常运行。
钒电池的原理钒电池是一种储能技术，使用钒和钒氧化物作为正负极材料。
它具有高容量、长寿命、可再充电等优点，被广泛应用于能源储存领域。
本文将介绍钒电池的原理及其工作机制。
一、纳米片状结构钒电池的正极材料是钒氧化物，而负极材料则是钒金属。
这两种材料都具有纳米片状结构，这种结构能够增加材料的表面积，提高电池的充放电速度和电化学反应效率。
二、电池反应钒电池的工作原理是基于离子间的氧化还原反应。
在充电过程中，钒氧化物（正极材料）中的氧离子经过电池中的电解质传输至钒金属（负极材料），同时钒金属中的钠离子经过电解质传输至钒氧化物。
这个过程中磷酸二氢钠（NaH2PO4）充当了电解质。
充电时，氧离子被聚集在钒金属表面，而钠离子被聚集在钒氧化物表面。
随着氧离子和钠离子的迁移，钒氧化物逐渐转化为钠钒氧化物（NaV2O5），而钒金属则转化为氧化钒（V2O5）。
放电时，钠钒氧化物和氧化钒再次发生电化学反应，氧离子从钒金属表面脱离，而钠离子则重新聚集在钒氧化物表面。
通过这个过程，电池将储存的能量释放出来。
三、循环寿命和效能钒电池具有很长的循环寿命，这主要归因于钒电池中的材料不会发生结构性变化。
相比之下，传统的锂离子电池很容易发生极化和结构性损害，导致电池寿命缩短。
此外，钒电池具有高效能的特点。
它的充放电效率接近100%，能够将储存的能量完全释放出来。
相比之下，其他储能技术（如铅酸电池）由于内阻和极化等因素的存在，总能量损失较大。
四、应用领域钒电池由于其稳定性和高效能，被广泛应用于储能领域。
它可以用于储存太阳能和风能等可再生能源，以应对能源波动和间歇性的问题。
此外，钒电池还可以应用于电力系统备份、微电网、电动车和大型电网储能等领域。
总结：钒电池通过离子传输和氧化还原反应实现能量的储存和释放。
其纳米片状结构、长循环寿命和高效能使其成为一种性能优越的储能技术。
在能源储存领域的广泛应用将带来更加可靠和可持续的能源供应。
全钒液流储能电池全钒液流电池（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。
钒电池常用的双极板是石墨板(包括硬石墨和软石墨两类)和导电塑料。
虽然有很多人研究过金属复合双极板，但目前能用的还只有石墨板和导电塑料。
和电极材料一样，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，在对双极板的各种要求中取得一种平衡，需要一定的时间。
特别是成本，双极板在目前的钒电池电堆的成本中占较大比重，是钒电池产业化必须重点解决的问题。
(4).电堆的流场设计流场设计的好坏，对钒电池的性能有挺大影响，还可能对电堆寿命带来影响。
(5).密封技术钒电池电堆密封技术比较重要的在于，要把几十片面积上千平方厘米甚至几千平方厘米的单片电池集成到一起，不发生任何泄漏。
并且要保证在10年之内任何时间、任何场景下都不能漏。
2).电解液技术在氧化还原流体电池里，能量是通过称为电解液的工作流体化学变化进行储存的，流体内所包含的可溶性物质可以通过电化学氧化或还原来储存能量。
电解液决定了钒电池的储电量，也是钒电池成本的重要组成部分。
电解液技术主要是配方，目标是提高功率密度、提高温度适应性等；二是如何用比较低的成本生产出合格的电解液来。
电解液配方的好坏会影响膜的寿命、电极的寿命、电池效率等。
电解液生产相关的技术关键在于原材料的来源，决定了电解液的生产成本；提纯目标和提纯工艺路线；环保问题等。
电解液的成本将会对钒电池的市场竞争力起到重要的影响作用。
3).控制技术钒电池的控制系统对于钒电池长期稳定运行相当关键。
包括：电解液的温度、流量，流量分配，充放电电压、电流等。
相对于燃料电池的控制系统，钒电池的控制系统要求相对比较简单。
4).系统集成技术首先是钒电池系统各主要部件的选择和应用集成技术。
包括泵的选择，管路、阀门、控制器等，要能够长期稳定支持钒电池系统运行；另一部分是如充电机、大功率系统的电流、电压控制器，与风力发电的集成控制，与太阳能发电的集成控制等。
鉴于钒电池的应用优势在于大功率系统，系统集成技术中就有很多属于工程技术。
为便于运输，大型电堆的组装通常利用集装箱作为外壳，相应的空间布局设计，包括重量、体积、通道、管路、线束、各种接口等；现场安装工程，包括大型电解液储罐，与电堆及应用端的管路、线路连接，防雷、防雨、防水设计，远程监控等。
三、技术特点(1) 能量存储于电解液中，增加电解液储罐的体积或者提高电解液的浓度均可增加电池容量。
即对于相同功率输出的钒电池，可根据需求任意调整容量。
非常适合大容量储能应用；(2) 输出功率由电池堆中参与反应的面积决定，可通过增加或减少单电池和不同电池组串连和并联调整满足不同功率需求，目前美国商业化示范运行的钒电池的功率已达6000kW；(3) 充放电不涉及固相反应，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，充放电过程伴随极板物质的液相/固相转化。
为了保证固态氧化铅电极晶型的稳定性，电池充放电程度需要严格控制；电极结构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；(4) 反应速度快，可在瞬间启动，在运行过程中充放电状态切换只需要0.02秒，响应速度1毫秒；(5) 理论充放电时间比为1：1(实际运行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膜刺破导致电池短路的危险；(6) 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；(7) 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，重复充放电不影响电池容量；(8) 能量的存储量可以精确地测量出来；(9) 正负极使用同一种金属离子的电解液，避免了电解液交叉污染问题，提高了电池的效率和寿命；(10) 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；(11) 可以通过增加电解液或更换电解液的方式增加系统运行时间。
通过更换电解液，可实现瞬间再充电，类似于汽车加油。
(12) 结构简单，更换和维修容易，使用费用低廉，维护工作量小；(13) 可全自动封闭运行，无噪音，无污染，维护简单，运营成本低。
(14) 可以同时对系统充电和放电，充放电方式可以根据不同的应用需求进行调整。
可以同时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同的电压进行。
(15) 系统使用寿命长，充放循环寿命可超过10000次，远远高于固定型铅酸电池的1000次。
目前加拿大VRB Power Systems商业化示范运行时间最长的钒电池模块已正常运行超过9年，充放循环寿命超过18000次；(16) 安全性高：钒电池无潜在的爆炸或着火危险，即使将正、负极电解液混合也无危险，只是电解液温度略有升高；(17) 除离子膜外，材料价格便宜，来源丰富，不需要贵金属作电极催化剂，成本低。
批量化生产后成本甚至低于铅酸电池；(18) 电解液可长期使用，没有污染排放，对环境友好。
五、钒电池的应用VRB全钒液流储能电池系统能够经济地存储并按照需求提供大规模电力，主要模式是固定方式。
它是一种长寿命、低成本、少维护、高效率的技术，支持电力与储能容量的无级扩展。
VRB全钒液流储能电池系统通过存储电能实现供需的最优匹配，对于可再生能源供应商、电网企业和终端用户尤为有效。
VRB全钒液流储能电池系统能够应用于电力供应价值链的各个环节，可将诸如风能、太阳能等间歇性可再生能源电力转化为稳定的电力输出；偏远地区电力供应的最优化解决方式；电网固定投资的递延，以及削峰填谷的应用。
VRB全钒液流储能电池系统也能够作为变电站及通信基站提供备用电源得到应用。
VRB全钒液流储能电池系统对于环境友好，在所有的储能技术中对于生态影响程度最低，同时不以铅或镉等元素为主要反应物。
1）钒电池市场应用前景钒电池具有功率大、容量大、效率高、成本低、寿命长、绿色环保等一系列独特优点，适合于大规模电能储存，在风力发电、光伏发电、电网调峰、分布电站、军用蓄电、交通市政、通讯基站、UPS电源等广阔领域有着极其良好的应用前景。
由于全钒液流电池可以保持连续稳定、安全可靠的电力输出，用于风能、太阳能等可再生能源发电系统，解决其发电不连续、不稳定特性；用于电力系统，可调节用户端负载平衡，保证智能电网稳定运行；用于电动汽车充电站，可避免电动车大电流充电对电网造成冲击；用于高耗能企业，谷电峰用，可降低生产成本。
此外，它还可应用于电信的通讯基站、国家重要部门的备用电站等。
(1) 风力发电风能发电自身所固有的随机性、间歇性特征，决定了其规模化发展必然会对电网调峰和系统安全运行带来显著影响，必须要有先进的储能技术作支撑。
研究表明，如果风电装机占装机总量的比例在10％以内，依靠传统电网技术以及增加水电、燃气机组等手段基本可以保证电网安全；但如果所占比例达到20％甚至更高，电网的调峰能力和安全运行将面临巨大挑战。
目前为了减少对电网的冲击，每一台风机需要配备其功率4%的后备蓄电池。
另外还需要大约相当于其功率1%的蓄电池用于紧急情况时风机保护收风叶用。
电网对风电输出平稳性的要求已成为风电发展的瓶颈。
随着风电的快速发展，风电与电网的矛盾越来越突出。
如果需要平滑风电90％以上的电力输出，需要为风电场配置20％左右额定功率的储能电池；如果希望风电场还能具有削峰填谷的功能，将需要配备相当于40-50%功率的动态储能电池；如果风机离网发电，则需要更大比例的动态储能电池。
风机现在使用的铅酸电池容量小、寿命短、稳定性差、维护费时费力、污染大，钒电池所具备的优点，完全可以取代现有的铅酸电池，成为风电场动态储能系统的主体。
中国风电资源经初步探明10米高空约10亿kW，其中陆上风电资源2.35亿kW，沿海风电资源7.5亿kW；扩展到50米高空，是20亿～25亿千瓦。
根据国家中长期能源规划，风电装机目标为2010年400万kW，2020年2000万kW。
但实际上2008年底中国风电场累计装机1215万kW，当年风电新增容量625万kW；中国风能协会预计，2009年全国新增风电装机为800万kW，2009年底累计装机容量就将超过2020年的规划目标2000万kW。
预计2020年中国风电装机会突破1亿kW，将占到全国发电量的10%左右。
风电产业的快速发展，特别是我国的多数风电场属于“大规模集中开发、远距离输送”，对电网的运行和控制提出了严峻挑战。
大容量储能产品成为解决电网与风电之间矛盾的关键因素。
即使按照风电调控最低要求计算，5%的风电储能比例，2009年储能电池的需求就将达到100万kW，2020年储能电池的需求将达到500万kW；如果需要平滑90％以上的风电输出，储能电池的需求还要增加3倍以上。
