Sådan fungerer Redox Flow-batterier
Adskillelsen af magt og energi er en vigtig skelnen mellem RFB'er sammenlignet med andreelektrokemiske lagringssystemer. Som beskrevet ovenfor lagres systemenergien i mængden af elektrolyt, som nemt og økonomisk kan ligge i intervallet fra kilowatt-timer til snesevis af megawatt-timer, afhængig af størrelsen aflagertankene. Systemets strømkapacitet bestemmes af størrelsen af stakken af elektrokemiske celler. Mængden af elektrolyt, der strømmer i den elektrokemiske stak på et hvilket som helst tidspunkt, er sjældent mere end et par procent af den samlede mængde elektrolyt, der er til stede (for energiklassificeringer svarende til afladning ved nominel effekt i to til otte timer). Flow kan nemt stoppes under en fejltilstand. Som følge heraf er systemets sårbarhed over for ukontrolleret energifrigivelse i tilfælde af RFB'er begrænset af systemarkitekturen til nogle få procent af den samlede lagrede energi. Denne funktion er i modsætning til pakkede, integrerede cellelagringsarkitekturer (blysyre, NAS, Li Ion), hvor hele systemets energi er tilsluttet til enhver tid og tilgængelig for afladning.
Adskillelsen af strøm og energi giver også designfleksibilitet i anvendelsen af RFB'er. Strømkapaciteten (stakstørrelse) kan skræddersyes direkte til den tilknyttede belastning eller det genererende aktiv. Lagerkapaciteten (størrelsen af lagertanke) kan skræddersyes uafhængigt til energilagringsbehovet for den specifikke applikation. På denne måde kan RFB'er økonomisk give et optimeret lagersystem til hver applikation. I modsætning hertil er forholdet mellem effekt og energi fastsat for integrerede celler på tidspunktet for design og fremstilling af cellerne. Stordriftsfordele i celleproduktion begrænser det praktiske antal forskellige celledesigns, der er tilgængelige. Derfor vil lagringsapplikationer med integrerede celler normalt have en overskydende strøm- eller energikapacitet.
RFB'er kan opdeles i to kategorier: 1) sanderedox flow batterier, hvor alle de kemiske arter, der er aktive til at lagre energi, er fuldt opløst i opløsning til enhver tid; og 2) hybrid redox flow batterier, hvor mindst én kemisk art er udpladet som et fast stof i de elektrokemiske celler under opladning. Eksempler på ægte RFB'er omfattervanadium-vanadium- og jern-chrom-systemerne. Eksempler på hybride RFB'er omfatter zink-brom- og zink-chlor-systemer.
Indlægstid: 17-jun-2021