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什么是液流储能电池?
液流储能电池系统简介
1.液流储能电池系统通常又被称为氧化还原液流储能电池(Flow Redox Cell或Redox flow for energy storage systems,简称为液流储能电池),是由 Thaller,L.H.(NASA Lewis Research Center,Cleveland,United States)于1974年提出的一种电化学储能原理。
2.液流储能电池系统的核心是电堆,由数十节乃至数百节进行氧化-还原反应,实现充、放电过程的单电池按设计要求串、并联而成,结构与燃料电池的电堆有类似之处。液流储能电池系统由电堆、电解质溶液,以及电解质溶液储供体系、系统控制体系、充放电体系等部分组成。
3.与通常蓄电池中活性物质被包含在电池的正负极内不同,液流电池中的正、负极氧化还原活性物质,分别溶解于装在两个储液罐中的电解质溶液中,各用一个泵使溶液流经液流电池。不同活性物质组合成的电化学体系,各有其特定的反应历程、反应产物和迁移离子。
液流储能电池系统的输出功率取决于电池的面积和单电池的节数,蓄电容量则取决于电解质溶液的量,两者可单独设计。电解质在电堆中循环流动,并在离子交换膜两侧的多孔电极上分别发生还原和氧化反应。反应过程中,为了在电池内部形成闭合回路,以及保持膜两侧溶液的电荷平衡,必定有一种离子同步地由膜的一侧通过离子交换膜向另一侧溶液迁移。
与其它蓄电池相比,液流储能电池系统有以下优点:
第一,蓄电容量大,可达百兆瓦时。
第二,液流储能电池系统的能量效率高,可达70-80%。
第三,系统设计灵活,电堆易于模块组合,蓄电容量便于调节。
第四,建设周期短,系统运行和维护费用低。
第五,可超深度放电(100%)而不引起电池的不可逆损伤。
第六,电池部件材料便宜易得,性能稳定,且易于回收,不造成环境污染。
第七,系统选址自由,占地少,受设置场地限制小;系统封闭运行基本无污染和噪音。
第八,活性物质寿命长,可靠性高,且电堆中活性物质易保持一致性和均匀性,充放电时无其它二次电池常有的活性物质的固相及形貌变化。
因此,液流储能电池系统性价比高,在性能和成本上优势明显。由于在成本和效率方面具有的突出优点,液流储能电池应是大规模电能储存的首选技术。