Hoe Redox Flow-batterijen werken
De scheiding van macht en energie is een belangrijk onderscheid tussen RFB's en andereelektrochemische opslagsystemenZoals hierboven beschreven, wordt de systeemenergie opgeslagen in het volume van de elektrolyt, dat gemakkelijk en economisch in het bereik van kilowattuur tot tientallen megawattuur kan liggen, afhankelijk van de grootte vande opslagtanksHet vermogen van het systeem wordt bepaald door de grootte van de stapel elektrochemische cellen. De hoeveelheid elektrolyt die op enig moment door de elektrochemische stapel stroomt, is zelden meer dan een paar procent van de totale hoeveelheid aanwezige elektrolyt (voor energiewaarden die overeenkomen met ontlading bij nominaal vermogen gedurende twee tot acht uur). De stroom kan gemakkelijk worden gestopt tijdens een storing. Hierdoor wordt de kwetsbaarheid van het systeem voor ongecontroleerde energieafgifte in het geval van RFB's door de systeemarchitectuur beperkt tot een paar procent van de totale opgeslagen energie. Deze eigenschap staat in contrast met geïntegreerde celopslagarchitecturen (loodzuur, NAS, Li-ion), waarbij de volledige energie van het systeem te allen tijde is aangesloten en beschikbaar is voor ontlading.
De scheiding van vermogen en energie biedt ook ontwerpflexibiliteit bij de toepassing van RFB's. De vermogenscapaciteit (stapelgrootte) kan direct worden afgestemd op de bijbehorende belasting of het opwekkingsvermogen. De opslagcapaciteit (grootte van de opslagtanks) kan onafhankelijk worden afgestemd op de energieopslagbehoefte van de specifieke toepassing. Op deze manier kunnen RFB's economisch gezien een geoptimaliseerd opslagsysteem bieden voor elke toepassing. De verhouding tussen vermogen en energie daarentegen is voor geïntegreerde cellen vastgelegd tijdens het ontwerp en de productie van de cellen. Schaalvoordelen bij de productie van cellen beperken het praktische aantal verschillende celontwerpen dat beschikbaar is. Opslagtoepassingen met geïntegreerde cellen zullen daarom meestal een overschot aan vermogen of energiecapaciteit hebben.
RFB's kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: 1) waarredoxstroombatterijen, waarbij alle chemische stoffen die actief zijn bij het opslaan van energie te allen tijde volledig in oplossing zijn opgelost; en 2) hybride redoxstroombatterijen, waarbij ten minste één chemische stof als vaste stof in de elektrochemische cellen wordt geplateerd tijdens het opladen. Voorbeelden van echte RFB's zijn onder anderede vanadium-vanadium- en ijzer-chroomsystemenVoorbeelden van hybride RFB's zijn zink-broom- en zink-chloorsystemen.
Plaatsingstijd: 17 juni 2021