Πώς λειτουργούν οι μπαταρίες Redox Flow

Πώς λειτουργούν οι μπαταρίες Redox Flow

Ο διαχωρισμός ισχύος και ενέργειας είναι μια βασική διάκριση των RFB, σε σύγκριση με άλλαηλεκτροχημικά συστήματα αποθήκευσηςΌπως περιγράφεται παραπάνω, η ενέργεια του συστήματος αποθηκεύεται στον όγκο του ηλεκτρολύτη, ο οποίος μπορεί εύκολα και οικονομικά να κυμαίνεται από κιλοβατώρες έως δεκάδες μεγαβατώρες, ανάλογα με το μέγεθος τουοι δεξαμενές αποθήκευσηςΗ ισχύς του συστήματος καθορίζεται από το μέγεθος της στοίβας των ηλεκτροχημικών στοιχείων. Η ποσότητα ηλεκτρολύτη που ρέει στην ηλεκτροχημική στοίβα ανά πάσα στιγμή σπάνια υπερβαίνει το ένα ή δύο τοις εκατό της συνολικής ποσότητας ηλεκτρολύτη που υπάρχει (για ενεργειακές βαθμολογίες που αντιστοιχούν σε εκφόρτιση στην ονομαστική ισχύ για δύο έως οκτώ ώρες). Η ροή μπορεί εύκολα να διακοπεί κατά τη διάρκεια μιας κατάστασης σφάλματος. Ως αποτέλεσμα, η ευπάθεια του συστήματος στην ανεξέλεγκτη απελευθέρωση ενέργειας στην περίπτωση των RFB περιορίζεται από την αρχιτεκτονική του συστήματος σε ένα μικρό ποσοστό της συνολικής αποθηκευμένης ενέργειας. Αυτό το χαρακτηριστικό έρχεται σε αντίθεση με τις συσκευασμένες, ολοκληρωμένες αρχιτεκτονικές αποθήκευσης στοιχείων (μολύβδου-οξέος, NAS, Li Ion), όπου η πλήρης ενέργεια του συστήματος είναι συνδεδεμένη ανά πάσα στιγμή και διαθέσιμη για εκφόρτιση.

Ο διαχωρισμός ισχύος και ενέργειας παρέχει επίσης ευελιξία σχεδιασμού στην εφαρμογή των RFB. Η ισχύς (μέγεθος στοίβας) μπορεί να προσαρμοστεί απευθείας στο σχετικό φορτίο ή στο στοιχείο παραγωγής. Η ικανότητα αποθήκευσης (μέγεθος των δεξαμενών αποθήκευσης) μπορεί να προσαρμοστεί ανεξάρτητα στις ανάγκες αποθήκευσης ενέργειας της συγκεκριμένης εφαρμογής. Με αυτόν τον τρόπο, τα RFB μπορούν να παρέχουν οικονομικά ένα βελτιστοποιημένο σύστημα αποθήκευσης για κάθε εφαρμογή. Αντίθετα, η αναλογία ισχύος προς ενέργεια είναι σταθερή για τα ενσωματωμένα στοιχεία κατά το σχεδιασμό και την κατασκευή των στοιχείων. Οι οικονομίες κλίμακας στην παραγωγή στοιχείων περιορίζουν τον πρακτικό αριθμό διαφορετικών σχεδίων στοιχείων που είναι διαθέσιμα. Ως εκ τούτου, οι εφαρμογές αποθήκευσης με ενσωματωμένα στοιχεία συνήθως έχουν πλεόνασμα ισχύος ή ενεργειακής ικανότητας.

Τα RFB μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: 1) αληθήμπαταρίες οξειδοαναγωγικής ροής, όπου όλα τα χημικά είδη που είναι ενεργά στην αποθήκευση ενέργειας διαλύονται πλήρως στο διάλυμα ανά πάσα στιγμή· και 2) υβριδικές μπαταρίες οξειδοαναγωγικής ροής, όπου τουλάχιστον ένα χημικό είδος επιστρώνεται ως στερεό στα ηλεκτροχημικά στοιχεία κατά τη φόρτιση. Παραδείγματα πραγματικών RFB περιλαμβάνουντα συστήματα βαναδίου-βαναδίου και σιδήρου-χρωμίουΠαραδείγματα υβριδικών RFB περιλαμβάνουν συστήματα ψευδαργύρου-βρωμίου και ψευδαργύρου-χλωρίου.