1 定义和或解释
钒电池，全称是全钒液流电池（Vanadium Redox Flow Battery，VRB），是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。
钒电池电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，采用质子交换膜作为电池组的隔膜，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，从而使得储存在溶液中的化学能转换成电能。这个可逆的反应过程使钒电池顺利完成充电、放电和再充电。
按照钒电池反应机理，负极反应为涉及11e的反应：
负极 VB2 + 11OH - →1/2V2O5 + B2O3 + 11/2 H2O + 11e-
正极 O2 + 2H2O + 4e -→4OH-
总反应 2VB2 + 11/2O2 → 2B2O3 + V2O5 Ecell = 1.55 V
美国华盛顿大学化学系Licht教授他们用纳米VB2做成的电池放电能达到按11e 计算的理论值的70%，这样看来钒电池有可能适用于大容量储能。根据Licht等的文章，容量密度对比如下：VB2/空气为32 kWh/L，而汽油< 10 kWh/L；VB2/空气为5300 kWh/kg，而Zn/空气为1353kWh/kg 。
2 产品标准
GB/T 29840-2013 全钒液流电池 术语
中华人民共和国能源行业标准：全钒液流电池通用技术条件（NB/T42040－2014）
3 钒电池特点
钒电池作为储能系统使用，具有以下特点：
（1）电池的输出功率取决于电池堆的大小，储能容量取决于电解液储量和浓度，因此它的设计非常灵活，当输出功率一定时，要增加储能容量，只要增大电解液储存罐的容积或提高电解质浓度；
（2）钒电池的活性物质存在于液体中，电解质离子只有钒离子一种，故充放电时无其它电池常有的物相变化，电池使用寿命长；
（3）充、放电性能好，可深度放电而不损坏电池；
（4）自放电低，在系统处于关闭模式时，储罐中的电解液无自放电现象；
（5）钒电池选址自由度大，系统可全自动封闭运行，无污染，维护简单，操作成本低；
（6）电池系统无潜在的爆炸或着火危险，安全性高；
（7）电池部件多为廉价的碳材料、工程塑料，材料来源丰富，易回收，不需要贵金属作电极催化剂；
（8）能量效率高，可达75%~80%，性价比非常高；
（9）启动速度快，如果电堆里充满电解液可在2min内启动，在运行过程中充放电状态切换只需要0.02s。
4 产品照片
图1全钒液流电池示意
5 应用领域
钒流电池因其独特优点，使其在许多领域有着广泛的应用：
（1）风力发电系统储能
目前风力发电机需要配备功率大约相当于其功率1%的铅蓄电池用于紧急情况时风机保护风叶用，另外每一台风机还需要配备功率大约相当于其功率10%~50%的动态储能电池。对于风机离网发电，则需要更大比例的动态储能电池，钒电池完全可以取代现有的铅蓄电池，进而构建风电场的动态能源储存系统。
（2）光伏发电系统储能
独立光伏发电系统需要储能电池为其储存电力，由于现有的铅蓄电池功率、容量和寿命均非常有限，钒电池将作为光伏发电储能电池的首选。
（3）电网调峰储能系统
电网调峰的主要手段一直是抽水蓄能电站，由于抽水蓄能电站需建上、下两个水库，受地理条件限制较大，在平原地区不容易建设，而且占地面积大，维护成本高。钒电池储能电站不受地理条件限制，选址自由，占地少，维护成本低。可以预期，随着钒电池技术的发展，钒电池储能电站将逐步取代抽水蓄能电站，在电网调峰中发挥重要的作用。
（4）电动汽车电源系统
钒电池具有充电接受能力强，适应快速大电流充电及大电流深度放电，比功率大，比能量高等特点，适合于作电动汽车的动力电源，也可以解决汽车尾气排放而造成的空气污染问题。钒电池作为汽车驱动力的优点是能够实现“瞬间充电”（直接更换或补充电解液）。
（5）不间断电源和应急电源
作为UPS可用于办公大楼、剧院、医院等应急照明场所，也可用作计算机以及一些军事设备的备用电源。
（6）供电系统
海岛、偏远地区等地区建设常规电站或建设架设输电线路造价高昂，使用钒电池并配以太阳能、风能等发电装置，可保障这些地区的稳定电力供应。另外钒电池还可以作为邮电通讯、铁路发送信号、无线电传播站等供电系统。
在日本，用于电站调峰和风力储能的固定型（相对于电动车用而言）钒电池发展迅速，大功率的钒电池储能系统已投入实用，并全力推进其商业化进程。
