كيف تعمل بطاريات التدفق المؤكسد والاختزال
إن فصل القوة والطاقة هو التمييز الرئيسي بين RFBs، مقارنة بالآخرينأنظمة التخزين الكهروكيميائيةكما هو موضح أعلاه، يتم تخزين طاقة النظام في حجم الإلكتروليت، والذي يمكن أن يتراوح بسهولة وبشكل اقتصادي بين كيلووات في الساعة وعشرات ميغاوات في الساعة، اعتمادًا على حجمخزانات التخزينتُحدَّد قدرة النظام على توليد الطاقة بحجم مجموعة الخلايا الكهروكيميائية. نادرًا ما تتجاوز كمية الإلكتروليت المتدفقة في المجموعة الكهروكيميائية في أي لحظة نسبةً ضئيلةً من إجمالي كمية الإلكتروليت الموجودة (لتصنيفات الطاقة المقابلة للتفريغ عند الطاقة المُصنَّفة لمدة ساعتين إلى ثماني ساعات). يمكن إيقاف التدفق بسهولة أثناء حدوث عطل. ونتيجةً لذلك، فإن قابلية النظام لإطلاق الطاقة غير المُتحكَّم فيها في حالة خلايا RFB محدودةٌ ببنية النظام إلى نسبةٍ ضئيلةٍ من إجمالي الطاقة المُخزَّنة. تتناقض هذه الميزة مع بنى تخزين الخلايا المُجمَّعة والمتكاملة (الرصاص الحمضي، NAS، Li-Ion)، حيث تكون الطاقة الكاملة للنظام متصلةً دائمًا ومتاحةً للتفريغ.
يوفر فصل الطاقة عن الطاقة مرونةً في تصميم تطبيقات خلايا RFB. يمكن تخصيص سعة الطاقة (حجم المكدس) مباشرةً للحمل أو الأصول المُولِّدة المرتبطة. كما يمكن تخصيص سعة التخزين (حجم خزانات التخزين) بشكلٍ مستقلٍّ لتلبية احتياجات تخزين الطاقة لكل تطبيق. وبهذه الطريقة، تُوفر خلايا RFB نظام تخزين مُحسَّنًا اقتصاديًا لكل تطبيق. في المقابل، تُثبَّت نسبة الطاقة إلى الطاقة للخلايا المُدمجة عند تصميمها وتصنيعها. تُحدّ وفورات الحجم في إنتاج الخلايا من العدد العملي لتصاميم الخلايا المختلفة المُتاحة. وبالتالي، عادةً ما تتمتع تطبيقات التخزين ذات الخلايا المُدمجة بفائض من الطاقة أو سعة الطاقة.
يمكن تقسيم RFBs إلى فئتين: 1) صحيحبطاريات تدفق الأكسدة والاختزالحيث تكون جميع المواد الكيميائية النشطة في تخزين الطاقة مذابة بالكامل في المحلول طوال الوقت؛ و2) بطاريات التدفق الهجينة المؤكسدة والاختزال، حيث تُطلى مادة كيميائية واحدة على الأقل كمادة صلبة في الخلايا الكهروكيميائية أثناء الشحن. من أمثلة بطاريات التدفق الهجينة الحقيقية:أنظمة الفاناديوم-الفاناديوم والحديد-الكرومتتضمن أمثلة أنظمة RFB الهجينة أنظمة الزنك والبروم والزنك والكلور.
وقت النشر: ١٧ يونيو ٢٠٢١