Jak działają baterie przepływowe Redox

Jak działają baterie przepływowe Redox

Kluczową cechą RFB w porównaniu z innymi rozwiązaniami jest rozdzielenie mocy i energii.systemy magazynowania elektrochemicznegoJak opisano powyżej, energia układu jest magazynowana w objętości elektrolitu, która może łatwo i ekonomicznie mieścić się w zakresie od kilowatogodzin do dziesiątek megawatogodzin, w zależności od wielkościzbiorniki magazynowe. Zdolność systemu do wytwarzania mocy jest określana przez rozmiar stosu ogniw elektrochemicznych. Ilość elektrolitu przepływającego w stosie elektrochemicznym w dowolnym momencie rzadko przekracza kilka procent całkowitej ilości obecnego elektrolitu (dla wartości energetycznych odpowiadających rozładowaniu przy mocy znamionowej przez dwie do ośmiu godzin). Przepływ można łatwo zatrzymać w przypadku awarii. W rezultacie podatność systemu na niekontrolowane uwalnianie energii w przypadku ogniw RFB jest ograniczona przez architekturę systemu do kilku procent całkowitej zmagazynowanej energii. Ta cecha jest w przeciwieństwie do architektur magazynowania ogniw w pakietach, zintegrowanych (kwasowo-ołowiowych, NAS, Li Ion), w których pełna energia systemu jest podłączona przez cały czas i dostępna do rozładowania.

Oddzielenie mocy i energii zapewnia również elastyczność projektowania w zastosowaniu RFB. Zdolność energetyczna (rozmiar stosu) może być bezpośrednio dostosowana do powiązanego obciążenia lub generującego zasobu. Zdolność magazynowania (rozmiar zbiorników magazynowych) może być niezależnie dostosowana do potrzeb magazynowania energii w konkretnym zastosowaniu. W ten sposób RFB mogą ekonomicznie zapewnić zoptymalizowany system magazynowania dla każdego zastosowania. Natomiast stosunek mocy do energii jest ustalony dla zintegrowanych ogniw w momencie projektowania i produkcji ogniw. Ekonomia skali w produkcji ogniw ogranicza praktyczną liczbę różnych dostępnych projektów ogniw. Stąd zastosowania magazynowania ze zintegrowanymi ogniwami będą zazwyczaj miały nadmiar mocy lub zdolności energetycznej.

RFB można podzielić na dwie kategorie: 1) prawdziwebaterie przepływowe redoks, gdzie wszystkie gatunki chemiczne aktywne w magazynowaniu energii są w pełni rozpuszczone w roztworze przez cały czas; i 2) hybrydowe baterie przepływowe redoks, gdzie co najmniej jeden gatunek chemiczny jest osadzony jako ciało stałe w ogniwach elektrochemicznych podczas ładowania. Przykłady prawdziwych RFB obejmująukłady wanad-wanad i żelazo-chromPrzykłady hybrydowych RFB obejmują systemy cynkowo-bromowe i cynkowo-chlorowe.