浙江制冷学会储能技术专委会
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全钒液流电池具有长寿命、扩容性强、高效率和远高于锂电池安全性等优势，完美契合储能领域，因此成为规模储能最具有前景的技术之一。环境和电池本身的温度会对电池性能和安全产生明显影响，下面介绍全钒液流电池的热特性及热管理方式。
全钒液流电池的热量来源
全钒液流电池在充放电过程中电解液的热量来源主要为以下方式：
充放电过程的化学反应热：充电吸热/放电放热；
极化热：电池内阻的降压；
焦耳热：电路部件的电阻产生的热量；
自放电热：正负极电解液互串漏电产生；
机械能转化：循环泵的热量。
全钒液流电池的热特性
钒电池正极电解液中的五价钒在静置或温度高于45℃的情况下易析出五氧化二钒沉淀，析出的沉淀堵塞流道，包覆碳毡纤维，恶化电堆性能，直至电堆报废，而电堆在长时间运行过程中电解液温度很容易超过45℃。另一方面，温度不能低于电解液的冰点，否则电解液凝固将使电池不能运转。因此一般的运行温度都要求在 0~45℃之间。如果电池内部温度过高，会对电池的寿命和安全性造成影响；温度过低，会导致电解液凝固电池无法运转。因此，维持电池最佳运行温度的热管理系统对电池具有非常重要的的意义。
根据VRFB的温升特性曲线，按照每天l～1.5个循环，每天运行约10～15 h，则完成一次充放电循环系统温升约3℃。当电解液工作温度≥35℃时，需要开始排热冷却。热量在电堆产生并随电解液的流动而带出电堆，一般在电解液回路上安装换热器进行冷却。
全钒液流电池热管理方式
对于钒电池来说，充放电过程产生的这部分热量随着电解液的流动而被带出电堆，减缓了电堆处的热积累。针对钒电池的这一特性，当前的温控方式主要有：
自然冷却（风冷或使用冷却塔的冷却水进行降温）；
机械冷却（利用冷水机组和换热器的制冷循环降温）；
热量回收（添加余热回收装置对电解液的热量进行回收利用）。
其中，机械冷却是钒电池温控最主要的手段：一般在电解液储液罐和电堆之间的管道上布置换热器，通过循环水泵将来至冷水机组的低温冷却剂泵送到换热器与循环到换热器的电解液进行换热，冷却后的电解液被泵回电堆进行放电，而吸收热量的冷却剂回到冷水机组进行冷却并再次循环。由于放电过程会产生大量热量，通常在电池放电过程进行冷却。
由于电解液是带电的，电荷易顺着冷却介质流至整个温控系统从而使温控系统带电，危险性较高，所以冷却剂的选取需要考虑到绝缘性。
冷却剂：聚酯级乙二醇溶液，纯水，含氟制冷剂。
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原文始发于微信公众号（浙江制冷学会储能技术专委会）：全钒液流电池热特性及热管理方式
