كيف تعمل بطاريات تدفق الأكسدة

كيف تعمل بطاريات تدفق الأكسدة

يعد فصل القوة والطاقة أحد الفروق الرئيسية بين أجهزة الاستقبال الإقليمية مقارنة بغيرهاأنظمة التخزين الكهروكيميائية. كما هو موضح أعلاه، يتم تخزين طاقة النظام في حجم الإلكتروليت، والذي يمكن بسهولة واقتصاديًا أن يتراوح بين كيلووات/ساعة إلى عشرات ميجاوات/ساعة، اعتمادًا على حجمصهاريج التخزين. يتم تحديد قدرة الطاقة للنظام من خلال حجم كومة الخلايا الكهروكيميائية. نادرًا ما تكون كمية الإلكتروليت المتدفقة في المكدس الكهروكيميائي في أي لحظة أكثر من بضعة بالمائة من إجمالي كمية الإلكتروليت الموجودة (بالنسبة لمعدلات الطاقة المقابلة للتفريغ عند الطاقة المقدرة لمدة ساعتين إلى ثماني ساعات). يمكن بسهولة إيقاف التدفق أثناء حالة الخطأ. ونتيجة لذلك، فإن تعرض النظام لإطلاق الطاقة غير المنضبط في حالة RFBs يقتصر على بنية النظام إلى نسبة قليلة من إجمالي الطاقة المخزنة. تتناقض هذه الميزة مع بنيات تخزين الخلايا المعبأة والمتكاملة (حمض الرصاص، NAS، Li Ion)، حيث تكون الطاقة الكاملة للنظام متصلة في جميع الأوقات ومتاحة للتفريغ.

كما يوفر فصل الطاقة والطاقة مرونة التصميم في تطبيق RFBs. يمكن تخصيص قدرة الطاقة (حجم المكدس) مباشرةً للحمل المرتبط أو أصول التوليد. يمكن تصميم قدرة التخزين (حجم صهاريج التخزين) بشكل مستقل وفقًا لاحتياجات تخزين الطاقة للتطبيق المحدد. وبهذه الطريقة، يمكن لـ RFBs توفير نظام تخزين محسّن اقتصاديًا لكل تطبيق. وفي المقابل فإن نسبة القدرة إلى الطاقة تكون ثابتة بالنسبة للخلايا المتكاملة عند تصميم الخلايا وتصنيعها. وتحد وفورات الحجم في إنتاج الخلايا من العدد العملي لتصميمات الخلايا المختلفة المتاحة. ومن ثم، فإن تطبيقات التخزين ذات الخلايا المتكاملة عادة ما يكون لها فائض من الطاقة أو القدرة على الطاقة.

يمكن تقسيم RFBs إلى فئتين: 1) صحيحبطاريات تدفق الأكسدةحيث تكون جميع الأنواع الكيميائية النشطة في تخزين الطاقة مذابة بالكامل في المحلول في جميع الأوقات؛ و2) بطاريات تدفق الأكسدة والاختزال الهجينة، حيث يتم طلاء نوع كيميائي واحد على الأقل كمادة صلبة في الخلايا الكهروكيميائية أثناء الشحن. تتضمن أمثلة طلبات تقديم الطلبات الحقيقيةأنظمة الفاناديوم والفاناديوم والحديد والكروم. تتضمن أمثلة RFBs الهجينة أنظمة بروم الزنك وكلور الزنك.