Come funzionano le batterie a flusso Redox
La separazione tra potere ed energia è una distinzione fondamentale delle RFB rispetto ad altresistemi di accumulo elettrochimico. Come descritto sopra, l'energia del sistema viene immagazzinata nel volume dell'elettrolita, che può essere facilmente ed economicamente compreso tra chilowattora e decine di megawattora, a seconda delle dimensioni dell'elettrolita.i serbatoi di stoccaggio. La capacità di potenza del sistema è determinata dalla dimensione dello stack di celle elettrochimiche. La quantità di elettrolita che scorre nella pila elettrochimica in qualsiasi momento è raramente superiore a una piccola percentuale della quantità totale di elettrolita presente (per classi di energia corrispondenti alla scarica alla potenza nominale per due-otto ore). Il flusso può essere facilmente interrotto durante una condizione di guasto. Di conseguenza, la vulnerabilità del sistema al rilascio incontrollato di energia nel caso degli RFB è limitata dall’architettura del sistema a una piccola percentuale dell’energia totale immagazzinata. Questa caratteristica è in contrasto con le architetture di storage di celle preconfezionate e integrate (piombo-acido, NAS, Li Ion), in cui tutta l'energia del sistema è sempre connessa e disponibile per lo scarico.
La separazione di potenza ed energia fornisce inoltre flessibilità di progettazione nell'applicazione delle RFB. La capacità di potenza (dimensione dello stack) può essere adattata direttamente al carico associato o alla risorsa di generazione. La capacità di accumulo (dimensione dei serbatoi di stoccaggio) può essere adattata in modo indipendente alle esigenze di accumulo di energia dell'applicazione specifica. In questo modo, le RFB possono fornire economicamente un sistema di storage ottimizzato per ciascuna applicazione. Al contrario, il rapporto tra potenza ed energia è fissato per le celle integrate al momento della progettazione e della produzione delle celle. Le economie di scala nella produzione di celle limitano il numero pratico di diversi modelli di celle disponibili. Pertanto, le applicazioni di stoccaggio con celle integrate avranno solitamente un eccesso di potenza o capacità energetica.
Le RFB possono essere divise in due categorie: 1) verebatterie a flusso redox, dove tutte le specie chimiche attive nell'immagazzinare energia sono sempre completamente disciolte in soluzione; e 2) batterie ibride a flusso redox, in cui almeno una specie chimica viene placcata come solida nelle celle elettrochimiche durante la carica. Esempi di veri RFB includonoi sistemi vanadio-vanadio e ferro-cromo. Esempi di RFB ibridi includono i sistemi zinco-bromo e zinco-cloro.
Orario di pubblicazione: 17-giu-2021