什么是液流儲(chǔ)能電池?

液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)簡介

液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)通常又被稱為氧化還原液流儲(chǔ)能電池（FlowRedoxCell或Redoxflowforenergystoragesystems，簡稱為液流儲(chǔ)能電池），是由Thaller，L.H.（NASALewisResearchCenter，Cleveland，UnitedStates）于1974年提出的一種電化學(xué)儲(chǔ)能原理。

液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)由電堆、電解質(zhì)溶液，以及電解質(zhì)溶液儲(chǔ)供體系、系統(tǒng)控制體系、充放電體系等部分組成。液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的核心是電堆，由數(shù)十節(jié)乃至數(shù)百節(jié)進(jìn)行氧化－還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)充、放電過程的單電池按設(shè)計(jì)要求串、并聯(lián)而成，結(jié)構(gòu)與燃料電池的電堆有類似之處。

與通常蓄電池中活性物質(zhì)被包含在電池的正負(fù)極內(nèi)不同，液流電池中的正、負(fù)極氧化還原活性物質(zhì)，分別溶解于裝在兩個(gè)儲(chǔ)液罐中的電解質(zhì)溶液中，各用一個(gè)泵使溶液流經(jīng)液流電池。電解質(zhì)在電堆中循環(huán)流動(dòng)，并在離子交換膜兩側(cè)的多孔電極上分別發(fā)生還原和氧化反應(yīng)。反應(yīng)過程中，為了在電池內(nèi)部形成閉合回路，以及保持膜兩側(cè)溶液的電荷平衡，必定有一種離子同步地由膜的一側(cè)通過離子交換膜向另一側(cè)溶液遷移。不同活性物質(zhì)組合成的電化學(xué)體系，各有其特定的反應(yīng)歷程、反應(yīng)產(chǎn)物和遷移離子。

液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的輸出功率取決于電池的面積和單電池的節(jié)數(shù)，蓄電容量則取決于電解質(zhì)溶液的量，兩者可單獨(dú)設(shè)計(jì)。

與其它蓄電池相比，液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：

第一，液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的能量效率高，可達(dá)70－80%。

第二，蓄電容量大，可達(dá)百兆瓦時(shí)。

第三，系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活，電堆易于模塊組合，蓄電容量便于調(diào)節(jié)。

第四，活性物質(zhì)壽命長，可靠性高，且電堆中活性物質(zhì)易保持一致性和均勻性，充放電時(shí)無其它二次電池常有的活性物質(zhì)的固相及形貌變化。

第五，可超深度放電（100%）而不引起電池的不可逆損傷。

第六，系統(tǒng)選址自由，占地少，受設(shè)置場地限制小；系統(tǒng)封閉運(yùn)行基本無污染和噪音。

第七，電池部件材料便宜易得，性能穩(wěn)定，且易于回收，不造成環(huán)境污染。

第八，建設(shè)周期短，系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低。

因此，液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)性價(jià)比高，在性能和成本上優(yōu)勢明顯。由于在成本和效率方面具有的突出優(yōu)點(diǎn)，液流儲(chǔ)能電池應(yīng)是大規(guī)模電能儲(chǔ)存的首選技術(shù)。