軟硬結合板之這個“網紅”電池，究竟是什么來路？

文章來源：作者：何琴查看手機網址

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人氣：2538發布日期：2022-08-17 08:27【大中小】

據深聯電路軟硬結合板小編了解，這段時間以來，釩電池概念股的異軍突起，得到全網重點關注，釩電池儼然成為繼鋰電池、氫電池、鈉電池之后的又一位電池領域新貴。

釩電池以其自身安全、環保、規模大、超長循環壽命等特性，正成為電化學儲能的重要組成部分。尤其在調峰電源系統、大規模風光電系統儲能、應急電源系統等領域，釩電池具有廣闊的應用前景。

釩電池的工作原理

釩電池，全稱為全釩氧化還原液流電池。液流電池是一種液相電化學儲能裝置，其活性物質完全溶解在電解液中，通過活性元素的氧化價態變化來實現能量的存儲與釋放，屬于一種氧化還原電池。

第一，所謂全釩，按照字面意思理解，是因為電池的正負極都是釩。作為類比，磷酸鐵鋰電池正極是磷酸鐵鋰，負極是石墨；鉛酸電池的正極是二氧化鉛，負極為鉛。

第二，氧化還原，這點大家好理解，即電池的基本原理。氧化還原反應的過程有電子得失，電子的移動就形成了電流。

第三，之所以叫液流電池，是因為正、負極均為液體。可以想象成正負極和電解液“合體”了，電池能量直接存儲在液態的電解質中。當然，有“合”就有“分”，釩電池的電解液和電堆是分開的。

釩電池結構特點

因為釩電池的電解液和電堆是相互獨立的，電解液單獨存放在外部的儲罐中，另外由于電解液是無法單獨流向電堆的，需要通過外部的泵和管路輸送內部。

所以肉眼可見，釩電池就是個大塊頭。常見的釩電池主要由兩個裝電解液的儲罐、電堆、循環泵和管路組成。如果把儲罐比作汽車的油箱，電堆就是發動機，儲罐中的電解液通過循環泵不斷輸送到電堆內，電堆則負責充放電。

釩電池的另一大特點是設計靈活，可以按需組合、定制。展開來講，釩電池的功率單元和容量單元是相互獨立的“解耦設計”，儲罐中的電解質決定電池容量，電堆的大小和數量決定電池的輸出功率。也就是說，要增加電池容量，就相應增加電解液儲罐數量；要提高輸出功率，只要增加電堆的數量就可實現。

釩電池的運行優勢

據軟硬結合板小編了解，安全性好釩電池使用的正、負極電解液均為極不易燃的無機水溶液，即使正、負極電解液意外發生混合也不用擔心，因為同是釩離子家族（正極電解液為5價釩和4價釩，負極電解液為3價釩和2價釩）成員，不會發生反應。

和鋰電池、鈉離子電池等一樣，釩電池在充放電過程中也會在產生熱量，不過釩電池在充放電過程中，電解液是循環流動的，電堆內部產生的熱量很容易就可以通過輸送管路上的熱交換器散熱。

正因如此，釩電池的熱管理系統成本也低，設計和維護方便。一般采取直冷或空冷的方式進行熱管理，類似汽車發動機艙內的冷卻系統。當電解液溫度上升到一定程度時，冷卻系統即啟動，從而保持電池系統運行在最高效的溫度區間。

電池一致性好對于單個電池，比如手機內置電池或兩輪電動車，不用過多考慮電池均一性，但如果是大量電池串聯組成的電池包系統，電池一致性可就成為重要指標。

一般情況，一輛使用方形電池包的電動車上有一百多個電芯，而特斯拉用的圓柱電池更是有上千個電芯。隨著電池充放電的運行，單個電池的內阻、荷電狀態、溫度等均會發生不同程度的變化，導致差異性逐漸變大，使得電池系統安全、可靠運行風險增大。所以鋰電池企業也在制造過程不斷提高電池在出廠時的一致性。

對于釩電池，電解質溶液始終是循環流動的，正負極電解液從各自的儲罐容器中抽出，最后進入到電堆時自然具有相同的狀態，天生就具備不錯的一致性。

使用壽命長因為釩電池的電解液在充放電時不像其它多數電池一樣發生物相變化（注：不會生成新的物質，始終都是釩離子，只不過是不同價態），電池容量的損耗就很少，所以釩電池的壽命往往能超過十年。

據軟硬結合板小編了解，期間當電池使用較長時間，其性能下降之后，可以通過修復電解液活性來恢復一定的性能。如果最后釩電池系統壽命到期，電解液還是不會浪費，既可以應用到新的電池系統中，也可以作為釩資源進行提純加工，最終實現電解液的循環利用。

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