כיצד פועלות סוללות זרימת חמצון-חיזור

כיצד פועלות סוללות זרימת חמצון-חיזור

הפרדת הכוח והאנרגיה היא הבחנה מרכזית של RFBs, בהשוואה לאחרים.מערכות אחסון אלקטרוכימיותכפי שתואר לעיל, אנרגיית המערכת מאוחסנת בנפח אלקטרוליט, שיכול בקלות ובאופן כלכלי להיות בטווח של קילוואט-שעה עד עשרות מגה-וואט-שעה, תלוי בגודל.מיכלי האחסוןיכולת ההספק של המערכת נקבעת על ידי גודל ערימת התאים האלקטרוכימיים. כמות האלקטרוליט הזורמת בערימה האלקטרוכימית בכל רגע נתון היא לעיתים רחוקות יותר מכמה אחוזים מכמות האלקטרוליט הכוללת הקיימת (עבור דירוגי אנרגיה התואמים לפריקה בהספק מדורג במשך שעתיים עד שמונה שעות). ניתן לעצור בקלות את הזרימה במהלך מצב תקלה. כתוצאה מכך, פגיעות המערכת לשחרור אנרגיה בלתי מבוקר במקרה של תאי RFB מוגבלת על ידי ארכיטקטורת המערכת לכמה אחוזים מכלל האנרגיה המאוחסנת. תכונה זו עומדת בניגוד לארכיטקטורות אחסון תאים משולבות ארוזות (עופרת-חומצה, NAS, ליתיום-יון), שבהן מלוא האנרגיה של המערכת מחוברת בכל עת וזמינה לפריקה.

הפרדת החשמל והאנרגיה מספקת גם גמישות עיצובית ביישום של תאי RFB. ניתן להתאים את יכולת ההספק (גודל המחסנית) ישירות לעומס או לנכס הייצור הקשור. ניתן להתאים את יכולת האחסון (גודל מיכלי האחסון) באופן עצמאי לצורך אחסון האנרגיה של היישום הספציפי. בדרך זו, תאי RFB יכולים לספק מערכת אחסון אופטימלית כלכלית עבור כל יישום. לעומת זאת, יחס ההספק לאנרגיה קבוע עבור תאים משולבים בזמן התכנון והייצור של התאים. יתרונות הגודל בייצור תאים מגבילים את המספר המעשי של עיצובי תאים שונים הזמינים. לפיכך, יישומי אחסון עם תאים משולבים בדרך כלל יהיו בעלי עודף של הספק או יכולת אנרגיה.

ניתן לחלק RFB לשתי קטגוריות: 1) אמיתיסוללות זרימת חמצון-חיזור, כאשר כל המינים הכימיים הפעילים באגירת אנרגיה מומסים במלואם בתמיסה בכל עת; ו-2) סוללות זרימת חמצון-חיזור היברידיות, כאשר לפחות מין כימי אחד מצופה כמוצק בתאים האלקטרוכימיים במהלך הטעינה. דוגמאות לסוללות זרימת חמצון-חיזור אמיתיות כוללותמערכות ונדיום-ונדיום וברזל-כרוםדוגמאות ל-RFB היברידיים כוללות מערכות אבץ-ברום ואבץ-כלור.