液流电池是什么?电动车上的液流电池安全么?

栏目:百科 发表于:2018-11-28 23:10查看: 33441

随着高新科技的发展,人类发明了许多更加清洁环保的能源利用方式,液流电池就是其中的一种。与传统的电池能源不同,液流电池能够更加充分的利用能源,减少能源的损耗。有人将这一科技运用到电动车上。放肆吧的小编就带大家了解一下液流电池是什么。

液流电池是什么?

液流电池,我们可以用泵将已经转化好的溶液从电池中抽走,再将尚未反应过的溶液注入到电池中,那么充电或者放电过程就可以继续进行。这种电池的能量转化不再依赖于固体电极,而是流动的液体,因此得名液流电池。

相比于使用固体电极的传统电池,液流电池有一个明显的好处就是赋予了使用者更大的自由来调节电池的性能。如果我们需要增加电池的储能容量,不需要改变电池的构造,只要把更多存有钒离子溶液的储料罐与电池相连,或者提高溶液中钒离子的浓度就可以了。如果需要提高电池的输出功率呢?也不难做到,只需要将几个相同的电池连接起来,增大两种溶液互相接触的面积,让单位时间内有更多的溶液发生化学反应。使用上的灵活性,让液流电池能够更好地发挥能量存储的功能。

与传统蓄电池相比,液流电池还有一个显着的优点就是电池变得更加容易维护。在前面我们提到,传统的蓄电池构成固体电极的材料总是在放电时转化为另一种物质,而充电时又变回到原先的物质,例如铅酸蓄电池中铅与硫酸铅之间的转化、镍镉电池中金属镉与氢氧化镉之间的转化等等。然而在实际操作中所发生的往往并不像写在化学反应式中的那么简单。例如构成电极的固体材料经过一个放电-充电循环,虽然回到了最初的化学组成,但是它的结构可能已经发生了改变,而这就不可避免地影响到电池的性能,甚至有可能造成安全事故。相反,在液流电池中,化学反应在溶液中进行,固体电极只是负责传输电流,较少受到各种副反应的干扰。因此,液流电池往往可以比传统的蓄电池经受更多的充放电循环而保持性能基本不受影响。

优点:使用寿命长、转化效率高、支持过充/过放/深度放电、支持频繁充放电、维护液流电池成本低、运营成本低、系统响应快、环保、无污染、无噪音等等

液流电池体积相对较大,通常适合大容量存储

原液流电池是将化学能和电能相互转换。化学能存储于不同阶态的钒离子中,电解质溶液为钒离子硫酸电解液,电解液通过泵从两个独立的塑料存储罐中流入两个半电池组单元,采用一个质子交换膜(PEM)作为电池组的隔膜,电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应,通过双电极板收集和传导电流。这个反应过程可以逆反进行,对电池进行充电、放电和再充电。

电动车上的液流电池安全么?

液流电池就是两种溶液通过离子交换来产生电能的装置,常见的液流电池使用钒溶液,又称为钒电池。两个充满液体化学溶剂的水箱中的溶剂以泵抽送到发电室,发电室中以薄膜隔开两种溶剂,薄膜两边形成两个电极,产生离子交换来发电。

算不上什么新东西,已经面世几十年了。和现在的锂电池比起来,理论上接近无限循环(受到隔膜寿命的影响,但几十年是没问题的),支持频繁的大电流充放电而不会爆炸等等。具体到每个方面的用途还得看设计是否合理吧...整套系统设计合理的话比一般电池更有优势,但是考虑到能量密度的问题,可能电动车并不是太合适,想问用在手机上是否合适的就别问了,那点能量密度就算回到大哥大时代估计也不够用。

由于不再像传统蓄电池那样将能量储存在固体材料中,液流电池难以避免的一个缺点是单位质量能够提供的电能要大打折扣,因为溶液的浓度再高,仍然会有大量的溶剂对于对电能的存储毫无贡献。这就好比同样大小的钱包,一个人将它塞满了钞票,另一个人却除了钞票还要放进草纸,两个人一起上街,谁能买到更多的东西自然不言而喻。例如前面提及的全钒液流电池,单位质量能提供的能量只有锂离子电池的20%左右。即便液流电池并不用于便携式设备,人们仍然希望它们越小越好。另外,如何通过使用更为低廉的材料降低液流电池的成本也是目前研究人员努力的一大方向。

当然,有缺点并不可怕,关键是我们如何通过技术的进步来逐渐克服这些缺点。事实上,液流电池技术实际上早在上世纪70年代就已经出现,但直到近些年来人们才意识到它的价值。目前关于液流电池的研究已经成为相当热门的一个领域。相信在不久的将来,这种独特的电池技术能够为解决人类的能源问题发挥更大的作用。