Как работают батареи Redox Flow
Разделение мощности и энергии является ключевым отличием RFB от другихэлектрохимические системы хранения. Как описано выше, энергия системы хранится в объеме электролита, который может легко и экономично находиться в диапазоне от киловатт-часов до десятков мегаватт-часов, в зависимости от размерарезервуары для хранения. Мощность системы определяется размером пакета электрохимических ячеек. Количество электролита, текущего в электрохимическом пакете в любой момент, редко превышает несколько процентов от общего количества присутствующего электролита (для энергетических показателей, соответствующих разряду при номинальной мощности в течение двух-восьми часов). Поток может быть легко остановлен во время состояния неисправности. В результате уязвимость системы к неконтролируемому высвобождению энергии в случае RFB ограничена архитектурой системы несколькими процентами от общей накопленной энергии. Эта особенность контрастирует с упакованными, интегрированными архитектурами хранения ячеек (свинцово-кислотными, NAS, литий-ионными), где вся энергия системы постоянно подключена и доступна для разряда.
Разделение мощности и энергии также обеспечивает гибкость конструкции при применении RFB. Мощность (размер стека) может быть напрямую адаптирована к соответствующей нагрузке или генерирующему активу. Мощность хранения (размер резервуаров для хранения) может быть независимо адаптирована к потребности в хранении энергии для конкретного приложения. Таким образом, RFB могут экономично обеспечить оптимизированную систему хранения для каждого приложения. Напротив, соотношение мощности к энергии фиксируется для интегрированных ячеек во время проектирования и производства ячеек. Экономия масштаба при производстве ячеек ограничивает практическое количество различных конструкций ячеек, которые доступны. Следовательно, приложения хранения с интегрированными ячейками обычно будут иметь избыток мощности или энергетической возможности.
RFB можно разделить на две категории: 1) истинныередокс-проточные батареи, где все химические виды, активные в хранении энергии, полностью растворены в растворе в любое время; и 2) гибридные окислительно-восстановительные проточные батареи, где по крайней мере один химический вид покрывается как твердое вещество в электрохимических ячейках во время заряда. Примеры истинных RFB включаютсистемы ванадий-ванадий и железо-хром. Примерами гибридных RFB являются системы цинк-бром и цинк-хлор.
Время публикации: 17 июня 2021 г.