全釩液流電池循環裝置原理

全釩液流電池（VRFB）循環裝置的工作原理基于釩離子在電解質溶液中的氧化還原反應。該系統主要由兩個獨立的電解液儲存罐、電池堆、循環泵、管道以及控制系統組成。

電解液儲存罐中分別裝有正負極電解液，通常為釩鹽溶液。電池堆內部由隔膜分隔的正負極電池單元組成，隔膜允許離子通過但阻止電子流動，從而實現電荷的傳遞。當電池放電時，正極電解液中的釩離子V^2+在陽極發生氧化反應，釋放出電子；同時，負極電解液中的釩離子V^3+在陰極接受電子，還原為V^2+。這個過程產生了電流，為外部電路供電。

充電時，外部電源驅動電流流向電池堆，使得V^3+在陽極還原為V^2+，同時V^2+在陰極氧化為V^3+。這樣，電池就被重新充滿電。

循環泵將正負極電解液輸送到電池堆，通過管道連接，確保電解液在電池堆內循環流動，維持反應的進行。控制系統監測和調節電解液的流量、電池電壓和溫度等參數，確保電池系統的穩定運行。

VRFB的關鍵優勢在于其可分離的能量和功率特性，即電解液的能量密度決定了儲能容量，而電池堆的功率密度決定了輸出功率。這種設計使得VRFB在大規模儲能應用中具有很高的靈活性和可擴展性。此外，VRFB的循環壽命長，能夠承受數千次充放電循環而不顯著衰減，非常適合長期儲能需求。