[实用新型]一种全钒液流电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及储蓄电池应用领域，尤其是一种全钒液流电池。

背景技术

化学电池储能容量的规模可控，对场地无特殊要求，适合应用于大规模风电场的储能系统中。目前应用于风电场的化学储能系统为主要铅酸电池，铅酸电池在充电过程中，溶液中的铅离子转化为固态氧化铅沉积在电极表面，在放电过程中固态氧化铅电极重新溶解进入液相，充放电过程伴随电极板物质的液相/固相间的转化。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，在原理上决定了有限的充放电循环和电池寿命。风电的间歇性需要电池能够频繁地充放电，常导致电池常处于充放电电流小的状态，这将加快铅酸电池的老化进程，铅酸电池在这种情况下最多只能用几个月，大大缩短了循环使用寿。

实用新型内容

现有技术不能满足人们的需要，针对上述问题，本实用新型旨在提供一种全钒液流电池。

为实现该技术目的，本实用新型的方案是：一种全钒液流电池，包括负极电解液储罐、正极电解液储罐、负电极、正电极、离子交换膜、第一泵、第二泵和负载；所述负极电解液储罐、负电极和第一泵串联连接；所述正极电解液储罐、正电极和第二泵串联连接；所述离子交换膜设置在正电极与负电极之间；所述负载连接正电极与负电 极。

作为本实用新型的优化方案，该液流电池采用为全钒液。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该汽车高度调节装置，全钒液流电池具有规模大、寿命长、响应快、低维护、在室温下运行更换和维修费用低、效率高、安全可靠等特点，很适合作为大规模电力储能，是一种潜力巨大的新型环保储能电池。

规模大

额定功率和额定能量是相互独立的，该系统可通过改变储液罐中电解液的容量，能够满足大规模电能的储存和高效转化需求；通过调整电堆中并联的单电池的个数和单电池电极的面积，可以得到满足需求的额定放电功率。

寿命长

电池的正负极反应都在液相中实现，不发生相变正负极电极不参与电化学反应，充放电过程仅改变溶液中钒离子的价态，因此在理论上可以进行无限次任意程度的充放电循环，电池的使用寿命长。

国际上建成的VRB实验电堆，经过13000次循环充放电，验证系统的稳定性和技术可靠性，其它储能电池的充放电次数均只有几千次。由于电解液无其它金属杂质，在运行老化后经过电解可以直接恢复体系活性，替换隔膜还可再次延长寿命，这意味着全钒液流电池的替换成本远低于其他任何一种化学电池。

成本低

全钒液流电池电解液的主要材料钒的储量大，价格便宜，电池关键材 料的制备将逐步实现国产化，VRB系统成本可远低于燃料电池等化学电源。

效率高

由于正负极活性物质分开存储在不同的储液罐中，杜绝电解液存放过程自放电消耗可能性，电池系统能量效率可以达到75％～85％。

安全可靠

全钒液流电池通过储液罐中钒离子的不同价态的氧化还原电对之间互相转化来实现电能的充放，是唯一由同种元素组成的电化学储能系统，不存在正负级电池间不同种类活性物质相互渗透产生的污染，不会引起爆炸。由于电池电解液是循环流动的，电池不会出现热失控的现象，温度对全钒液流电池性能的影响作用相比对铅蓄电池要小得多，在温度的恢复后电池性能也完全恢复。全钒液流电池电化学极化较小，使得电池能够实现大电流充放电，可见，全钒液流电池在寿命，效率，费用，安全方面，完全满足风能储能系统的技术要求。

附图说明

图1为本实用新型整体结构简图；

其中：1、负极电解液储罐，2、正极电解液储罐，3、负电极，4、正电极，5、离子交换膜，6、第一泵，7、第二泵，8、负载。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种全钒液流电池，包括负极电解液储罐1、正极电解液储罐2、负电极3、正电极4、离子交换膜5、第一泵6、第二泵7和负载8；所述负极电解液储罐1、负电极3和第一泵6串联连接；所述正极电解液储罐2、正电极4和第二泵7串联连接；所述离子交换膜5设置在正电极4与负电极3之间；所述负载8连接正电极4与负电极3。