釩電池全稱(chēng)為全釩氧化還原液流電池(Vanadium Redox Battery，縮寫(xiě)為VRB)，是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動(dòng)液態(tài)的氧化還原電池。

釩電池是目前發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁的優(yōu)秀綠色環(huán)保蓄電池之一(它的制造、使用及廢棄過(guò)程均不產(chǎn)生有害物質(zhì))，它具有特殊的電池結(jié)構(gòu)，可深度大電流密度放電;充電迅速;比能量高;價(jià)格低廉;應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊：如可作為大廈、機(jī)場(chǎng)、程控交換站備用電源;可作為太陽(yáng)能等清潔發(fā)電系統(tǒng)的配套儲(chǔ)能裝置;為潛艇、遠(yuǎn)洋輪船提供電力以及用于電網(wǎng)調(diào)峰等。

釩電池優(yōu)勢(shì)

釩電池成本與鉛酸電池相近，它還可制備兆瓦級(jí)電池組，大功率長(zhǎng)時(shí)間提供電能，因此釩電池在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域具有鋰離子電池、鎳氫電池不可比擬的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)。釩電池生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格經(jīng)濟(jì)，電性能優(yōu)異，與制造復(fù)雜、價(jià)格昂貴的燃料電池相比，無(wú)論是在大規(guī)模儲(chǔ)能還是電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電源的應(yīng)用前景方面，都更具競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

釩電池優(yōu)點(diǎn)

與其它化學(xué)電源相比，釩電池具有明顯的優(yōu)越性，主要優(yōu)點(diǎn)如下：

1.功率大：通過(guò)增加單片電池的數(shù)量和電極面積，即可增加釩電池的功率，目前美國(guó)商業(yè)化示范運(yùn)行的釩電池的功率已達(dá)6兆瓦。

2.容量大：通過(guò)任意增加電解液的體積，即可任意增加釩電池的電量，可達(dá)吉瓦時(shí)以上;通過(guò)提高電解液的濃度，即可成倍增加釩電池的電量。

3.效率高：由于釩電池的電極催化活性高，且正、負(fù)極活性物質(zhì)分別存儲(chǔ)在正、負(fù)極電解液儲(chǔ)槽中，避免了正、負(fù)極活性物質(zhì)的自放電消耗，釩電池的充放電能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)75%以上，遠(yuǎn)高于鉛酸電池的45%。

4.壽命長(zhǎng)：由于釩電池的正、負(fù)極活性物質(zhì)只分別存在于正、負(fù)極電解液中，充放電時(shí)無(wú)其它電池常有的物相變化，可深度放電而不損傷電池，電池使用壽命長(zhǎng)。目前加拿大VRBPowerSystems商業(yè)化示范運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的釩電池模塊已正常運(yùn)行超過(guò)9年，充放循環(huán)壽命超過(guò)18000次，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于固定型鉛酸電池的1000次。

5.響應(yīng)速度快：釩電池堆里充滿電解液可在瞬間啟動(dòng)，在運(yùn)行過(guò)程中充放電狀態(tài)切換只需要0.02秒，響應(yīng)速度1毫秒。

6.可瞬間充電：通過(guò)更換電解液可實(shí)現(xiàn)釩電池瞬間充電。

7.安全性高：釩電池?zé)o潛在的爆炸或著火危險(xiǎn)，即使將正、負(fù)極電解液混合也無(wú)危險(xiǎn)，只是電解液溫度略有升高。

8.成本低：除離子膜外，釩電池部件多為廉價(jià)的碳材料、工程塑料，材料來(lái)源豐富，易回收，不需要貴金屬作電極催化劑，成本低。

9.釩電池選址自由度大，可全自動(dòng)封閉運(yùn)行，無(wú)污染，維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)營(yíng)成本低。

實(shí)際應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

一、電堆作為發(fā)生反應(yīng)的場(chǎng)所與存放電解液的儲(chǔ)罐分開(kāi)，從根本上克服了傳統(tǒng)電池的自放電現(xiàn)象。功率只取決于電堆大小，容量只取決于電解液儲(chǔ)量和濃度，設(shè)計(jì)非常靈活;當(dāng)功率一定時(shí)，要增加儲(chǔ)能容量，只需要增大電解液儲(chǔ)罐容積或提高電解液體積或濃度即可，而不需改變電堆大小;可通過(guò)更換或添加充電狀態(tài)的電解液實(shí)現(xiàn)“瞬間充電”的目的?？捎糜诮ㄔ烨呒?jí)到百兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電站，適應(yīng)性很強(qiáng)。

二、充、放電性能好，可以進(jìn)行大功率的充電和放電，也可以允許浮充和深度放電。對(duì)鉛酸蓄電池來(lái)說(shuō)，放電電流越大，電池的壽命越短;放電深度越深，電池的壽命也越短。而釩電池放電深度即使達(dá)到100%，也不會(huì)對(duì)電池造成影響。而且釩電池不易發(fā)生短路，這就避免了因短路而引起的爆炸等安全問(wèn)題。

三、可充放電次數(shù)極大，理論上壽命是無(wú)數(shù)次。充放電時(shí)間比為1：1，而鉛酸電池是4：1。而且釩電池充、放切換響應(yīng)速度快，小于20毫秒，非常有利于均衡供電。

四、能量效率高，直流對(duì)直流能量效率可以達(dá)到80%以上，而鉛酸電池只有60%左右。釩電池組中的各個(gè)單位電池狀態(tài)基本一致，維護(hù)簡(jiǎn)單方便。

五、選址自由度大，占地少，系統(tǒng)可全自動(dòng)封閉運(yùn)行，不會(huì)產(chǎn)生酸霧，沒(méi)有酸腐蝕。電解液可反復(fù)利用，無(wú)排放，維護(hù)簡(jiǎn)單，操作成本低。是一種綠色環(huán)保儲(chǔ)能技術(shù)。因此對(duì)于可再生能源發(fā)電，釩電池是鉛酸電池理想的替代品。