钒液流电池因为只采用单一的钒元素,并且具有特殊的结构和充放电原理,VRB较其它储能电池有着明显的优势,主要包括以下几点:
(1)功率和容量可以独立设计。VRB电池的输出功率取决于电池堆的大小,由于VRB采用独特的正负极电解液储罐设计,电池串联方便,电堆设计灵活.输出功率可以根据要求任意调节: VRB通过溶解在硫酸溶液中的钒离子作为电能载体,电池的容量只与储液罐中的电解液钒离子浓度和储液罐的容积容积有关,可通过增加或减少电解液的容量已达到调节电池容量的目的,灵活的根据所应用领域的负载大小来按需调节,尤其适合大规模储能,特别是百千瓦到百兆瓦的储能。
(2)能量效率高,可深度充放电。能量效率是VRB的一个重要指标,可理解为电池放出能量与充入能量的比值。VRB正负极活性物质均为钒离子,因此深度充放电不会对电池结构造成影响,通常放电深度可达90%以上,且在运行时,可以将以达到充满状态的电解液储存起来,使用时更换已经深度放电的电解液。整个电池系统的能量效率实际使用中能够超过80%,远高于其他二次电池。
(3)系统稳定性好,运行条件安全。VRB正负电解液活性物质均为钒离子,无交叉污染。运行过程中,参与反应的活性物质均为液体状态,不会有固体反应物生成,给电池运行带来短路隐患,且钒电池系统在室温下即可高效运行,无高温高压等易造成危险的使用条件,电池系统的安全性非常高,同时为维护带来了方便。
(4)电池系统存储时间久、寿命长,环境友好。电解液在运行过程中可循环使用,在理想条件下,长时间工作也不会发生其他反应,不存在环境污染。整个储能系统不产生SO2、 NO、CO2等有害气体。VRB报废后,由于电极材料大多采用炭毡或者石墨毡,双极板采用石墨、碳和树脂,烧掉以后就是二氧化碳和水,和烧煤差不多,回收处理简单,全钒液流电池储能是新型环保储能系统。
(5)反应速度快,可瞬间响应。充满电解液的电池运行过程中可瞬间启动,充放电状态切换只需0.02秒。