鋰電池知識

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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

介紹釩電池:鋰離子電池的“繼任者” 優勢諸多

2021-04-27 ryder

一、釩電池工作原理


釩電池(VRB)是一種新型清潔能源存儲裝置,經過美國、日本、澳大利亞等國家的使用驗證,與目前市場中的鉛酸電池、鎳氫電池相比,具有大功率、長壽命、支持頻繁大電流充放電、綠色無污染等分明技術優點,主要使用于再生能源并網發電、城市電網儲能、遠程供電、UPS系統、海島使用等范疇。


公開資料顯示,釩電池一次性充電后,續航能力可達1000公里,充電時間只需3分鐘—5分鐘,成本造價是目前24V鋰離子電池的40%,從續航、充電時間與成本上均被譽為“完美電池。


與其它蓄能系統相比,全釩氧化還原液流電池的使用優勢是:


1、電堆作為發生反應的場所與存放電解液的儲罐分開,從根本上克服了傳統電池的自放電現象。功率只取決于電堆大小,容量只取決于電解液儲量和濃度,設計非常靈活;當功率一定時,要增加儲能容量,只需要增大電解液儲罐容積或提高電解液體積或濃度即可,而不需改變電堆大??;可通過更換或添加充電狀態的電解液實現“瞬間充電的目的??捎糜诮ㄔ烨呒壍桨僬淄呒墐δ茈娬?,適應性很強。


2、充、放電性能好,可以進行大功率的充電和放電,也可以準許浮充和深度放電。對鉛酸電池來說,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到100%,也不會對電池造成影響。而且釩電池不易發生短路,這就避免了因短路而引起的爆炸等安全問題。


釩電池的基本工作原理示意圖


3、可充放電次數極大,理論上壽命是無數次。充放電時間比為1:1,而鉛酸蓄電池是4:1。而且釩電池充、放切換應和速度快,小于20毫秒,非常有利于均衡供電。


4、能量效率高,直流對直流能量效率可以達到80%以上,而鉛酸蓄電池惟有60%左右。釩電池包中的各個單位電池狀態基本一致,維護簡單方便。


5、選址自由度大,占地少,系統可全自動關閉運行,不會萌生酸霧,沒有酸腐蝕。電解液可反復利用,無排放,維護簡單,操作成本低。是一種綠色環保儲能技術。因此對于可再生能源發電,釩電池是鉛酸蓄電池理想的替代品。


二、釩電池能否引領新能源革命


釩電池(VRB,VanadiumRedoxFlowBattery)是當今世界上規模最大、技術最先進、最接近產業化的高效可逆燃料電池,具有功率大、容量大、效率高、成本低、壽命長、綠色環保等一系列神奇優勢,在風力發電、光伏發電、電網調峰、分布電站、軍用蓄電、交通市政、通訊基站、UPS電源等廣闊范疇有著極其良好的使用前景,在日本、加拿大、美國、澳大利亞、西歐等國家和地區已開始取代容量小、壽命短、污染大的鉛酸蓄電池。


風力發電


目前風力發電機需要配備功率約莫相當于其功率1%的鉛酸蓄電池用于緊急情況時風機保護收風葉用,另外每一臺風機還需要配備功率約莫相當于其功率4%的后備蓄電池。由于電網已成為風電發展的瓶頸,隨著風電的爆炸式發展,風電與電網的矛盾將越來越突出,為了減少對電網的沖擊,大幅度提高風電場電力的使用率同時賺取巨額的電網峰谷差價,風電場將需要配備功率相當于其功率10~50%的動態儲能蓄電池。對于風機離網發電,則需要更大比例的動態儲能蓄電池。

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