Comment fonctionnent les batteries Redox Flow
La séparation de l'énergie et de l'énergie est une distinction clé des RFB par rapport aux autressystèmes de stockage électrochimiques. Comme décrit ci-dessus, l'énergie du système est stockée dans le volume d'électrolyte, qui peut facilement et économiquement être compris entre des kilowattheures et des dizaines de mégawattheures, en fonction de la taille de l'électrolyte.les réservoirs de stockage. La capacité de puissance du système est déterminée par la taille de la pile de cellules électrochimiques. La quantité d'électrolyte circulant dans la pile électrochimique à tout moment dépasse rarement quelques pour cent de la quantité totale d'électrolyte présente (pour les puissances énergétiques correspondant à une décharge à puissance nominale pendant deux à huit heures). Le débit peut facilement être arrêté en cas de panne. En conséquence, la vulnérabilité du système à une libération d'énergie incontrôlée dans le cas des RFB est limitée par l'architecture du système à quelques pour cent de l'énergie totale stockée. Cette fonctionnalité contraste avec les architectures de stockage de cellules intégrées et packagées (plomb-acide, NAS, Li Ion), où toute l'énergie du système est connectée à tout moment et disponible pour être déchargée.
La séparation de la puissance et de l’énergie offre également une flexibilité de conception dans l’application des RFB. La capacité de puissance (taille de la pile) peut être directement adaptée à la charge associée ou à l'actif de production. La capacité de stockage (taille des réservoirs de stockage) peut être adaptée indépendamment aux besoins de stockage d'énergie de l'application spécifique. De cette manière, les RFB peuvent fournir de manière économique un système de stockage optimisé pour chaque application. En revanche, le rapport puissance/énergie est fixé pour les cellules intégrées au moment de la conception et de la fabrication des cellules. Les économies d'échelle dans la production de cellules limitent le nombre pratique de modèles de cellules différents disponibles. Par conséquent, les applications de stockage avec cellules intégrées auront généralement un excès de puissance ou de capacité énergétique.
Les RFB peuvent être divisés en deux catégories : 1) vraibatteries à flux redox, où toutes les espèces chimiques actives dans le stockage de l’énergie sont à tout moment entièrement dissoutes dans la solution ; et 2) des batteries hybrides à flux redox, dans lesquelles au moins une espèce chimique est plaquée sous forme solide dans les cellules électrochimiques pendant la charge. Des exemples de véritables RFB incluentles systèmes vanadium-vanadium et fer-chrome. Des exemples de RFB hybrides comprennent les systèmes zinc-brome et zinc-chlore.
Heure de publication : 17 juin 2021