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钒电池系统主要分3部分：电堆部分、电解液、控制系统，其中开发难点是电堆和电解液技术。
1、控制系统
控制系统主要包括充放电控制系统和泵循环系统。充电控制系统主要由直流转换模块和均流控制电路组成，将太阳能光伏发电系统产生的电能转换为钒电池系统的化学能。放电控制系统通过逆变器将钒电池输出的直流电转换为220V/50Hz交流电，供电力系统使用。
2、电堆技术
电堆对储能系统的成本、功率、循环寿命、效率和维护有很大影响。电堆是提供电化学反应的场所，是储能系统中实现电能和化学能相互转换的场所，是钒电池系统的核心部分。烟囱的研发主要集中在密封设计、流场设计、流体收集器研究、隔膜研究和烟囱集成等关键技术上。
目前，集电器一般采用石墨板，石墨板具有导电性好、充放电电流大的优点。然而，石墨板容易被腐蚀，尤其是在过充电的情况下，石墨板容易被电化学腐蚀，石墨板的正表面被腐蚀形成凹坑。严重时会被电化学腐蚀穿透，导致钒电池正负极电解液液串，严重影响钒电池的使用寿命。同时，石墨板价格昂贵，脆性大，这些缺点严重影响了石墨板在钒电池中的应用。用导电塑料代替钒电池中的石墨集电体已成为研究热点。导电塑料板的导电性虽然不如石墨板，但具有密度低、易加工成型、成本低、适合大规模连续生产等特点。因此，导电塑料集热器是未来研究和开发的重点。
钒电池的隔膜一般选用Nafionl:17,它具有电阻低、钒离子不能通过的特点，有良好的离子导电性和化学稳定性，有一定的机械强度，但是有部分透水，价格贵，隔膜成本占了整个电堆的60%一70%，因此隔膜的国产化和其它隔膜的改性处理是钒电池隔膜的发展方向和解决重点。
3、电解液技术
电解液中不同杂质元素的含量对电解液的长期稳定性和充放电效率有影响。例如，一些杂质离子会导致电解液对温度敏感，产生沉淀，堵塞烟囱管道等。因此，确定电解液的纯度和控制关键杂质的含量非常重要。此外，需要在电解液中加入适量的稳定剂，以提高电解液的长期稳定性和温度适应性。
