钒电池相对锂离子电池紧要有什么优点

2023-09-15      234 次浏览

1、方便规模化。


一套系统可以做到你家冰柜那么大,也可以做到你家小区变电站那么大,电量够你家用一天到一年不等,想怎么设计就怎么设计。


换句话说,不论工程项目对储能系统的性能提出如何的要求,工程师都能轻松加愉快的作出相应设计。不要小看这一点,此等优点锂离子电池是非常羡慕的。锂离子电池的储能材料涂覆在集流体表面做成电极,其工艺和性能是出场前就由化学家设计好的,很难依据详尽工程项目调整。


2、使用寿命长。


市场上的锂离子电池寿命约莫是1000-5000次。锂离子电池的储能原理紧要是锂离子在固态电极上的嵌入和脱嵌。电极材料在锂离子的反复抽插下发生应力的变化,久而久之出现裂纹最终导致衰退。


然而钒电池的充放电机理是化合价的变化,这是一个完全可逆的过程,试验室里循环探测的次数都是以万次为单位计的。考虑到系统中其他部件的寿命,能用半个世纪是完全做得到的。


3、安全性较好。


锂离子电池包要复杂的电池管理系统来戒备过充过放和过热,过充和大电流会导致电极材料失效报废,电池膨胀漏液甚至析锂短路。电池中的碳材料和碳酸酯电解液都是易燃物,如泄露容易导致起火爆炸。


然而在钒电池利用的是水溶液中钒离子可逆的化学价变化,性能不依靠于电极结构,面对锂离子电池忌讳的大电流和过充过放毫无压力,同样过充也只会导致水的电解,只要及时泄压排出氢气就没有问题。至于起火……你觉得水溶液会起火么?


当然凡事必有两面性,钒电池较锂离子电池相比也有缺点。


钒电池的软肋就在于其较低的能量密度,惟有15-40Wh/L,甚至不如铅酸蓄电池,导致设备体积重量大,很难使用于移动电源。钒盐本身分子量较大,在水中的溶解度也有限。


另外,钒电池成本过高。以一个五千瓦电池为例,电解液(一立方,1.8mol/L)17万、控制系统10万、隔膜7万、板框4万、石墨板1.5万、泵0.7万、碳毡0.4万,总共40.6万,这只是紧要材料成本,没计入次要材料成本和人力成本。因此,一个五千瓦钒电池的成本在四十万以上,高出相同规格铅酸蓄电池的成本数倍。


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