Como funcionan as baterías Redox Flow

Como funcionan as baterías Redox Flow

A separación de potencia e enerxía é unha distinción clave dos RFB, en comparación con outrossistemas de almacenamento electroquímico. Como se describiu anteriormente, a enerxía do sistema almacénase no volume de electrólito, que pode estar facilmente e económicamente no rango de quilovatios-hora a decenas de megavatios-hora, dependendo do tamaño daos tanques de almacenamento. A capacidade de potencia do sistema está determinada polo tamaño da pila de celas electroquímicas. A cantidade de electrólito que flúe na pila electroquímica en calquera momento é raramente superior a un pouco por cento da cantidade total de electrólito presente (para as clasificacións de enerxía correspondentes á descarga á potencia nominal durante dúas a oito horas). O fluxo pódese deter facilmente durante unha condición de fallo. Como resultado, a vulnerabilidade do sistema á liberación de enerxía incontrolada no caso dos RFB está limitada pola arquitectura do sistema a un pouco por cento da enerxía total almacenada. Esta característica contrasta coas arquitecturas de almacenamento de células empaquetadas e integradas (chumbo-ácido, NAS, Li Ion), onde toda a enerxía do sistema está conectada en todo momento e dispoñible para a descarga.

A separación de potencia e enerxía tamén proporciona flexibilidade de deseño na aplicación de RFB. A capacidade de enerxía (tamaño da pila) pódese adaptar directamente á carga asociada ou ao activo xerador. A capacidade de almacenamento (tamaño dos tanques de almacenamento) pódese adaptar de forma independente ás necesidades de almacenamento de enerxía da aplicación específica. Deste xeito, os RFB poden proporcionar económicamente un sistema de almacenamento optimizado para cada aplicación. Pola contra, a relación potencia/enerxía está fixada para as células integradas no momento do deseño e fabricación das células. As economías de escala na produción de células limitan o número práctico de diferentes deseños de células dispoñibles. Polo tanto, as aplicacións de almacenamento con celas integradas adoitan ter un exceso de potencia ou capacidade de enerxía.

Os RFB pódense dividir en dúas categorías: 1) verdadeirobaterías de flujo redox, onde todas as especies químicas activas para almacenar enerxía están totalmente disoltas en solución en todo momento; e 2) baterías híbridas de fluxo redox, onde polo menos unha especie química está enchapada como sólido nas células electroquímicas durante a carga. Exemplos de verdadeiros RFB inclúenos sistemas vanadio-vanadio e ferro-cromo. Exemplos de RFB híbridos inclúen os sistemas cinc-bromo e cinc-cloro.