液流电池介绍

液流电池

电化学液流电池(electrochemical flow cell)一般称为氧化还原液流电池(flow redox cell或者redox flow cell)是一种新型的大型电化学储能装置。液流电池的研究已经开展了几十年，但由于电池性能、成本以及应用等问题，在近些年随着技术的发展和智能电网、新能源的开发才开始得到商业化目前可以大规模商业化的主要是钒液流电池和锌溴液流电池。

液流电池的结构基本都是一样的，区别仅主要在于电极、电解液、隔膜和电池反应原理的不同而导致的性能各不相同。液流电池中，电极部分和电解液部分是分离的，在充放电的过程中，电解液在泵的作用下通过电极，电解液中的电解质在电极处发生氧化还原反应，释放/吸收电子，电子通过电极上的集流设备连接外接电路进行充放电。

液流电池的结构如图1所示，

图液流电池结构

传统的电池（如铅酸和锂电池）的单个电池片包括的正负极、隔膜和电解液，通过电解液在正负极之间的流动进行充放电。电池模块是由许多电池片连接而成的（每个电池片都具有相同额定电压和额定电流），然后由电池模块组成整个的电池包。（如图2）

图2 传统电池的组成

传统电池由于每个电池片的性能基本上是无法改变的（功率和能量都是固定的），所以仅仅能通过电池片的叠加来达到一定的功率和能量，设计上非常不灵活，而且，在大规模的储能上所需要的电池片数量太多，产品一致性问题会导致电池总体寿命下降。

液流电池相对于传统电池的最大优势在于液流电池把可以把功率（KW）和能量（KWH）分别独立设计，通过控制电堆的设计来达到不同的功率要求，通过电解液的设计来达到不同的能量要求。同时，单个液流电池系统的容量远远超过了传统单个电池片的容量，从而也极大地降低了传统电池中存在的产品一致性问题。