下一种新能源(下一种新能源)

钒电池（VRB）是一种可以流动的电池，目前正在逐步进入商用

化阶段。VRB 作为一种化学的能源存储技术，和传统的铅酸电池、

镍镉电池相比，它在设计上有许多独特之处，性能上也适用于多种工

业场合，比如可以替代油机、备用电源等。利用VRB 技术设计制造

的VESS 系统（VanadiumEnergy Storage System，即钒能源存储

系统），其设计和操作特性在VRB 的基础之上被优化，而且集成了

许多自动化的智能控制和用于管理操作的电子装置。简单地说，钒电

池将存储在电解液中的能量转换为电能，这是通过两个不同类型的、

被一层隔膜隔开的钒离子之间交换电子来实现的。电解液是由硫酸和

钒混合而成的，酸性和传统的铅酸电池一样。由于这个电化学反应是

可逆的，所以VRB 电池既可以充电，也可以放电。充放电时随着两

种钒离子浓度的变化，电能和化学能能相互转换。 VRB 电池由两个

电解液池和一层层的电池单元组成。电解液池用于盛两种不同的电解

液。每个电池单元由两个“半单元”组成，中间夹着隔膜和用于收集电

流的电极。两个不同的“半单元”中盛放着不同离子形态的钒的电解液。

每个电解液池配有一个泵，用于在封闭的管道中为每一个“半单元”输

送电解液。当带电的电解液在一层层的电池单元中流动时，电子就流

动到外部电路，这就是放电过程。当从外部将电子输送到电池内部时，

相反的过程就发生了，这就是给电池单元中的电解液充电，然后再由

泵输送回电解液池。在 VRB 中，电解液在多个电池单元间流动，电

压是各单元电压串联形成的。标称电压是1.2V。电流密度由电池单

元内电流收集极的表面积决定，但是电流的供应取决于电解液在电池

单元间的流动，而不是电池层本身。VRB 电池技术的一个最重要的

特点是：峰值功率取决于电池层总的表面积，而电池的电量则取决于

电解液的多少。在传统的铅酸和镍福电池中，电极和电解液被放置到

一块，功率和能量强烈地依赖于极板面积和电解液的容量。但VRB

电池不是这样，它的电极和电解液不一定必须放到一块，这就意味着

能量的存放可以不受电池外壳的限制。从电力上来讲，不同等级的能

量可以为电池层中不同的电池单元或单元组中通过提供足够的电解

液来得到。给电池层充电和放电不一定需要相同的电压。例如，VRB

电池可以用串联电池层的电压放电，而充电则可以在电池层的另一部

分用不同的电压进行。