釩液流電池工作系統(tǒng)原理
釩液流電池(Vanadium Flow Battery簡(jiǎn)稱VFB)是一種技術(shù)先進(jìn)的新型儲(chǔ)能電池,具有功率大、容量大、效率高、壽命長(zhǎng)、安全性高、綠色環(huán)保等一系列獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。
釩液流電池主要由電解液、電池堆、電解液儲(chǔ)罐、電解液循環(huán)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)組成。其中電解液是能量單元,實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存;電解液的量決定了釩液流電池工作容量的大小。電池堆是功率單元,實(shí)現(xiàn)電能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)換,決定了釩液流電池的工作功率大小。
電解液由正極電解液、負(fù)極電解液組成,分別儲(chǔ)存在對(duì)應(yīng)電解液儲(chǔ)罐內(nèi),和電池堆相互獨(dú)立。電解液中的活性物質(zhì)為不同價(jià)態(tài)的釩。電池工作時(shí),電解液由電解液循環(huán)系統(tǒng)輸送,在電池堆和電解液儲(chǔ)罐間循環(huán)流動(dòng)。正極電解液、負(fù)極電解液在電堆內(nèi)部由全氟離子膜分隔開(kāi),互不接觸,分別在正、負(fù)極電極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),實(shí)現(xiàn)電能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)換。對(duì)應(yīng)的電化學(xué)反應(yīng)如下:
充電
放電
正極
VO2++ H2O?C e= VO2++2H+
VO2++2H++ e= VO2++ H2O
負(fù)極
V3++ e= V2+
V2+- e= V3+


