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液流電池儲能原理/圖解

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液流電池是一種新的電化學儲能技術。它將正負極電解液分開,并各自循環的一種高性能蓄電池。根據電解液的不同,液流電池可以分為:全釩液流電池、鋅溴液流電池、多硫化鈉/溴液流電池、鋅/鎳液流電池等。

 1、液流電池組成
 液流電池由電池單元、電解液、電解液存儲供給單元等部分構成,如圖1所示。

液流電池儲能原理/圖解

 圖1 液流電池組成和結構

2、液流電池工作原理
液流電池的正極和負極電解質溶液儲存于電池外部的儲罐中,通過泵和管路輸送到電池內部,  通過正、負極電解質溶液活性物質發生可逆氧化還原反應,實現電能和化學能的相互轉化。

這里以全釩液流電池為例,釩化學性質活躍,呈現多種價態,釩液流電池以釩離子的不同價態的溶液為電解液,使其在正負極板上發生可逆反應,完成充電、放電和再充電過程。電池充電后,正極物質為V5+離子溶液,負極為V2+離子溶液;電池放電后,正、負極分別為V4+和V3+離子溶液。

液流電池儲能原理/圖解
2.1 液流電池充電(儲能)
充電時,正極發生氧化反應活性物質價態升高,負極發生還原反應活性物質價態降低,如圖2所示。

液流電池儲能原理/圖解

  圖2 液流電池放電過程

2.2 液流電池放電(釋能)
放電時,正極活性物質價態降低,負極活性物質價態升高,液流電池釋放出它所儲存的能力,如圖3所示。

液流電池儲能原理/圖解

    圖3 液流電池放電過程

3、液流電池特點
功率和容量相互獨立,輸出功率由電池模塊的大小和數量決定,儲能容量由電解液的濃度和體積決定,功率與容量的獨立設計;

能量轉化效率高,啟動速度快;

具有很強的過載能力和深度放電能力。

來源:明哲工作室

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原文始發于微信公眾號(通信電源人):液流電池儲能原理/圖解

液流電池是一種活性物質存在于液態電解質中的電池技術,電解液在電堆外部,在循環泵的推動下流經電堆,實現化學能與電能的轉換。國際上液流電池主要有全釩液流電池、鋅溴電池、鐵鉻電池、多硫化鈉溴電池4種技術路線。其中全釩液流電池目前產業鏈建設和技術成熟度相對較高。全釩液流電池系統由功率單元(電堆),能量單元(電解液和電解液儲罐),電解液輸送單元(管路、閥、泵、傳感器等輔助部件)以及電池管理系統等組成。其中,電堆由離子交換膜、電極、雙極板、電極框、密封等材料構成。液流電池生產線包括(雙極板,膜裁切,碳氈裁切,電堆堆疊組裝)等。歡迎申請加入微信群。
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