全礬液流電池電解液用什么泵（什么是全礬液流電池）「干貨」

全礬液流電池電解液用什么泵（什么是全礬液流電池）「干貨」

一、全礬液流電池電解液是什么化學(xué)藥液？

全釩電池溶液存在多種不同的價態(tài)，存在多種不同的價態(tài)。將這些不同價態(tài)的反離子溶解在硫酸水溶液中，可以支配出電池的電解液。不同價態(tài)的水合釩離子特征光譜迥異，易于辨識：二價釩為紫色、三價 釩為深綠色、四價釩為藍(lán)色、五價釩為黃色。

二、全礬液流電池電解液硫酸礬的特性是什么?

檸檬黃色粉末，具有強(qiáng)還原性，在干燥的空氣中穩(wěn)定。加熱至約410℃時分解為VOSOq和SO2,微溶于熱水，難溶于冷水?？扇苡?/span>HNO3，但不溶于濃硫酸。

三、硫酸礬循環(huán)泵用什么類型的泵？

硫酸礬循環(huán)泵使用塑料耐腐蝕離心泵。泵體材料采用工程塑料注塑成型，不泄露，耐硫酸，鹽酸腐蝕。密封材料使用氟橡膠。耐強(qiáng)腐蝕。

四、什么是全礬液流電池

1、所謂液流電池，又叫氧化還原液流蓄電系統(tǒng)，*早可以追溯到1974年受NASA資助的項目。跟蓄能電池的老前輩鉛蓄電池比起來，液流電池還是個年輕后生。

2、全礬液流電池的原理：我們通常了解的蓄電（科奕凱智能泵：kvvs.cn）池是有陰極陽極，活性物質(zhì)被包容其中。而液流電池的活性物質(zhì)以液態(tài)形式存在的，儲存在兩大儲液罐中 ,各由一個泵使溶液流動，在離子交換膜兩側(cè)的電極上分別發(fā)生還原和氧化反應(yīng)。大致原理示意圖就如下圖。

3、全礬液流電池結(jié)構(gòu)

釩電池結(jié)構(gòu)與簡單工作原理主要如下圖所示。其包括正負(fù)兩極的電解液罐、水泵以及中間的電堆。電堆中包括端片(絕緣框架)、集流體（主要為銅)、石墨片、碳/石墨氈電極及離子交換膜。其中電極材料和離子交換膜是兩個*重要的部分。

工作時，正負(fù)兩極的電解液罐分別含有V4+、V5+和V2+、V3+的水溶液。外接泵將兩極的電解液壓入電池堆體內(nèi)，在半電池和儲液罐循環(huán)流動，中間加上隔膜。當(dāng)外加電壓時，利用電解液流經(jīng)正負(fù)電極表面發(fā)生的氧化還原反應(yīng)儲能。

(全釩電池結(jié)構(gòu)原理圖)

4、電解液

全釩，顧名思義，其電解液均為含有釩離子的溶液。電解液的制備方法主要有三種:物理溶液法，化學(xué)還原法及電解法。

物理溶液法主要將高純VOSO4溶解于H2SO4中。在早期的電解液制備研究中主要利用這種方法，但VOSO4價格昂貴，不利于大規(guī)模使用。

化學(xué)還原法是利用還原劑和高價的釩氧化物或釩酸鹽發(fā)生氧化還原反應(yīng)來制備電解液。該方法操作簡單,反應(yīng)速率快,制備時間短。但固體難于溶液，不能完全反應(yīng)。

電解法廣泛使用于規(guī)?；a(chǎn)，主要利用加直流電流的方法讓V2O5發(fā)生氧化還原反應(yīng)。該方法操作簡單，獲得電解液純度高，是大規(guī)模制備高釩離子電解液的主要途徑。

常規(guī)的溶液硫酸常與釩離子形成長鏈狀化合物，影響其穩(wěn)定性，故需要對電解質(zhì)優(yōu)化，常用的方法有加入添加劑和更換新體系。

5、電極

電極材料是釩電池至關(guān)重要的一部分，對其進(jìn)行的研究也是*深入的?，F(xiàn)階段，電極材料分為金屬類、碳素類和復(fù)合型電極。

金屬材料導(dǎo)電性好，機(jī)械強(qiáng)度高，*開始受研究者們的（科奕凱智能泵：kvvs.cn）關(guān)注，主要包括金、鉑、鈀、鉛、鈦及氧化依等。但其成本偏高且易鈍化，不適于大規(guī)模生產(chǎn)，故而碳材料越來越成為研究的重點。碳素類電極材料主要包括石墨、石墨氈、玻碳、碳布和碳紙。同時，電極材料另一個研究重點是將石墨氈與塑料電極板形成的—體化復(fù)合電極。

6、離子交換膜

離子交換膜主要用于防止正負(fù)極短路且保持離子濃度平衡，目前研究中主要集中于含氟膜和非含氟膜的研究。

全氟磺酸膜是*常用的含氟膜，但其合成步驟繁瑣，價格昂貴，且釩離子滲透率和透水率較高通過全氟乙烯接枝可適當(dāng)提高其性能。

非含氟膜上，如磺化聚芳醚酮，其釩離子透過率較低，故組成的電池可實現(xiàn)較高的庫倫效率和能量效率。

介紹完釩電池的基本單元之后，我們再來看看它與其他蓄電池相比的“神通”之處在哪!

首先，釩電池的功能非常靈活，功率和容量可以獨立設(shè)計。輸出功率取決于電堆，可通過改變單電池數(shù)量或電極的表面積來調(diào)節(jié)。而容量主要取決于釩離子的量，可通過調(diào)節(jié)電解液的體積和釩離子濃度實現(xiàn)。

其次，環(huán)境適應(yīng)能力較高電池性能受溫度影響很小，當(dāng)溫度恢復(fù)時，電池容量也可以完全恢復(fù)。該系統(tǒng)可全自動封閉工作，不會產(chǎn)生酸霧及廢舊電解液。

第三，理論上安全性高。因其活性物質(zhì)存在于電解液中，不會引起物象變化，可深度放電而不影響電池壽命。另外，其反應(yīng)過程不產(chǎn)生H2等氣體，無爆炸危險，也不會有短路的問題。

第四，壽命長。深放電循環(huán)性能強(qiáng)，過放電后再充電，容量很容易恢復(fù)，而且超深度放電不引起電池的不可逆損傷，通常循環(huán)次數(shù)大于16000次，壽命可達(dá)15-20年。

7、主要應(yīng)用場景是大型儲能系統(tǒng)中，大致有以下幾個方面:

1.風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)機(jī)的離網(wǎng)發(fā)電所需蓄電池完（科奕凱智能泵：kvvs.cn）全可以由液流電池代替。

2光伏發(fā)電儲能及各種供電設(shè)備。將大型的釩電池與光伏太陽能電池組合應(yīng)用，實現(xiàn)有效地能源轉(zhuǎn)化和存儲。如圖3的系統(tǒng)整體運(yùn)作圖所示。

3.電動汽車。因其充電能力強(qiáng)，可深度放電，且更換方便快捷，有望成為電動汽車的供能設(shè)備。不過，鑒于鋰離子電池的成熟體系，釩電池要有所作為還是有難度。

4.通訊基站。通訊基站和通訊機(jī)房需要蓄電池作為后備電源，且時間通常不能少于10h,

5.電網(wǎng)調(diào)峰。目前電網(wǎng)調(diào)峰的主要手段是抽水儲能電站，由于抽水儲能電站受地理條件限制,維護(hù)成本高，而釩電池儲能電站選址自由，維護(hù)成本低。

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