全钒液流电池(VRFB)由于具有容量与功率相互独立以及避免正负极电解液交叉污染等优点而备受关注,成为非常具有前景的大型储能系统。电解液离子传质问题一直以来都是影响电池性能的关键,随着电池规模的扩大,内部不合理的离子传质必将引起更为严重的极化问题。优化传质、改善极化便成为了重中之重,合理的流道结构通过改变电解液流动方式从而改变电解液的传质方式,是目前解决极化问题的首选。当前对于电解液传质问题认识主要有电解液空间流动分布不均、电极表面与本体溶液之间的浓差现象,为解决这些问题已经设计出了各种各样的流道结构。但电解液在进出口之间也存在浓差,这是一个一直存在但从未被重视和解决的问题。本文旨在解决这些问题。运行参数也对钒电池的运行起着重要的指导作用,合理的工况可以充分发挥电池的潜力,降低运行成本。当前对于运行参数的研究主要集中于温度对单电池性能的影响,而对电解液流速以及电流密度的研究比较少。电解液流速直接影响电极表面传质方式,电流密度又通过改变电极反应速度间接影响电解液的传质方式。本文的实验研究便基于流速在2～50mL/min以及电流密度蔬20～80mA/cm2的不同工况。本文通过分析钒电池内部电解液传质方式,创造性的提出一种新型注射式流道结构的全钒液流电池(iVRFB)。传统无流道电池(cVRFB),电解液以对角线方向流动,不可避免的在另外两个角落形成液体滞留区,极大的降低了电极的有效利用面积同时引起严重的极化。通过注射式流道,电解液被直接送入电极内部,有效地消灭了液体滞留区。在探究注射式流道对电池运行影响的同时,分析不同工况下电池的性能,提出适合于VRFB以及iVRFB的运行工况。同时,优化注射式流道,研究其深度对电池性能的影响。