หลักการทำงานของแบตเตอรี่รีดอกซ์โฟลว์

หลักการทำงานของแบตเตอรี่รีดอกซ์โฟลว์

การแยกกำลังไฟฟ้าและพลังงานออกจากกันเป็นจุดเด่นสำคัญของ RFB เมื่อเปรียบเทียบกับระบบอื่นๆระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมีดังที่กล่าวมาข้างต้น พลังงานของระบบจะถูกเก็บไว้ในปริมาตรของอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งสามารถจัดเก็บได้อย่างง่ายดายและประหยัดในระดับกิโลวัตต์ชั่วโมงไปจนถึงหลายสิบเมกะวัตต์ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับขนาดของระบบถังเก็บกำลังไฟฟ้าของระบบถูกกำหนดโดยขนาดของชุดเซลล์ไฟฟ้าเคมี ปริมาณอิเล็กโทรไลต์ที่ไหลในชุดเซลล์ไฟฟ้าเคมีในแต่ละช่วงเวลาแทบจะไม่เกินไม่กี่เปอร์เซ็นต์ของปริมาณอิเล็กโทรไลต์ทั้งหมดที่มีอยู่ (สำหรับระดับพลังงานที่สอดคล้องกับการคายประจุที่กำลังไฟที่กำหนดเป็นเวลาสองถึงแปดชั่วโมง) การไหลสามารถหยุดได้ง่ายในระหว่างสภาวะผิดปกติ ดังนั้น ความเสี่ยงของระบบต่อการปล่อยพลังงานที่ไม่สามารถควบคุมได้ในกรณีของแบตเตอรี่แบบไหลเวียน (RFB) จึงถูกจำกัดโดยสถาปัตยกรรมของระบบไว้ที่ไม่กี่เปอร์เซ็นต์ของพลังงานทั้งหมดที่เก็บไว้ คุณสมบัตินี้แตกต่างจากสถาปัตยกรรมจัดเก็บพลังงานแบบเซลล์รวม (ตะกั่วกรด, NAS, ลิเธียมไอออน) ซึ่งพลังงานทั้งหมดของระบบจะเชื่อมต่ออยู่ตลอดเวลาและพร้อมสำหรับการคายประจุ

การแยกกำลังไฟฟ้าและพลังงานยังช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นในการออกแบบในการใช้งานแบตเตอรี่แบบรีเวิร์สแบ็ก (RFB) ความสามารถในการผลิตกำลังไฟฟ้า (ขนาดของชุดเซลล์) สามารถปรับแต่งให้เหมาะสมกับโหลดหรือแหล่งผลิตไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องได้โดยตรง ส่วนความสามารถในการจัดเก็บพลังงาน (ขนาดของถังเก็บ) สามารถปรับแต่งได้อย่างอิสระให้เหมาะสมกับความต้องการในการจัดเก็บพลังงานของการใช้งานเฉพาะนั้นๆ ด้วยวิธีนี้ แบตเตอรี่ RFB จึงสามารถจัดหาระบบจัดเก็บพลังงานที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานแต่ละประเภทได้อย่างประหยัด ในทางตรงกันข้าม อัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าต่อพลังงานสำหรับเซลล์แบบรวมนั้นถูกกำหนดไว้ตายตัวตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบและการผลิต ข้อจำกัดด้านขนาดในการผลิตเซลล์ทำให้จำนวนการออกแบบเซลล์ที่แตกต่างกันในทางปฏิบัติมีจำกัด ดังนั้น การใช้งานด้านการจัดเก็บพลังงานด้วยเซลล์แบบรวมจึงมักจะมีกำลังไฟฟ้าหรือพลังงานเหลือเฟือ

RFB สามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท: 1) จริงแบตเตอรี่แบบรีดอกซ์โฟลว์โดยที่สารเคมีทุกชนิดที่ทำหน้าที่กักเก็บพลังงานจะละลายอยู่ในสารละลายอย่างสมบูรณ์ตลอดเวลา และ 2) แบตเตอรี่รีดอกซ์ฟลอว์แบบไฮบริด โดยที่สารเคมีอย่างน้อยหนึ่งชนิดถูกเคลือบเป็นของแข็งในเซลล์ไฟฟ้าเคมีระหว่างการชาร์จ ตัวอย่างของแบตเตอรี่รีดอกซ์ฟลอว์ที่แท้จริง ได้แก่ระบบวาเนเดียม-วาเนเดียมและเหล็ก-โครเมียมตัวอย่างของระบบ RFB แบบไฮบริด ได้แก่ ระบบสังกะสี-โบรมีน และระบบสังกะสี-คลอรีน