Como funcionan as baterías de fluxo redox

Como funcionan as baterías de fluxo redox

A separación entre potencia e enerxía é unha distinción clave dos RFB, en comparación con outrossistemas de almacenamento electroquímicoComo se describiu anteriormente, a enerxía do sistema almacénase no volume de electrolito, que pode estar doadamente e economicamente no rango de quilovatios-hora a decenas de megavatios-hora, dependendo do tamaño deos tanques de almacenamentoA capacidade de potencia do sistema vén determinada polo tamaño da pila de celas electroquímicas. A cantidade de electrolito que flúe na pila electroquímica en calquera momento raramente supera unha pequena porcentaxe da cantidade total de electrolito presente (para clasificacións de enerxía correspondentes a unha descarga á potencia nominal durante dúas a oito horas). O fluxo pódese deter facilmente durante unha condición de fallo. Como resultado, a vulnerabilidade do sistema á liberación incontrolada de enerxía no caso dos RFB está limitada pola arquitectura do sistema a unha pequena porcentaxe da enerxía total almacenada. Esta característica contrasta coas arquitecturas de almacenamento de celas integradas e empaquetadas (chumbo-ácido, NAS, ións de litio), onde toda a enerxía do sistema está conectada en todo momento e dispoñible para a descarga.

A separación de potencia e enerxía tamén proporciona flexibilidade de deseño na aplicación dos RFB. A capacidade de potencia (tamaño da pila) pódese adaptar directamente á carga ou ao activo de xeración asociado. A capacidade de almacenamento (tamaño dos tanques de almacenamento) pódese adaptar de forma independente á necesidade de almacenamento de enerxía da aplicación específica. Deste xeito, os RFB poden proporcionar economicamente un sistema de almacenamento optimizado para cada aplicación. Pola contra, a relación entre potencia e enerxía fíxase para as celas integradas no momento do deseño e a fabricación das celas. As economías de escala na produción de celas limitan o número práctico de diferentes deseños de celas dispoñibles. Polo tanto, as aplicacións de almacenamento con celas integradas normalmente terán un exceso de potencia ou capacidade de enerxía.

Os RFB pódense dividir en dúas categorías: 1) verdadeirosbaterías de fluxo redox, onde todas as especies químicas activas no almacenamento de enerxía están completamente disoltas en solución en todo momento; e 2) baterías híbridas de fluxo redox, onde polo menos unha especie química se coloca como sólido nas celas electroquímicas durante a carga. Algúns exemplos de baterías de fluxo redox reais inclúenos sistemas vanadio-vanadio e ferro-cromoAlgúns exemplos de RFB híbridos son os sistemas de cinc-bromo e cinc-cloro.