レドックスフロー電池の仕組み

レドックスフロー電池の仕組み

電力とエネルギーの分離は、他の RFB と比較した RFB の重要な違いです。電気化学貯蔵システム。前述したように、システムのエネルギーは電解質の体積に蓄えられ、電解質のサイズに応じて、キロワット時から数十メガワット時の範囲に簡単かつ経済的に収まります。貯蔵タンク。システムの電力能力は、電気化学セルのスタックのサイズによって決まります。電気化学スタック内を流れる電解質の量はいつでも、存在する電解質の総量の数パーセントを超えることはほとんどありません（定格電力での 2 ～ 8 時間の放電に対応するエネルギー定格の場合）。障害状態時に流れを簡単に停止できます。その結果、RFB の場合、制御されていないエネルギー放出に対するシステムの脆弱性は、システム アーキテクチャによって、蓄積される総エネルギーの数パーセントに制限されます。この機能は、システムの全エネルギーが常に接続され、放電に利用できるパッケージ化された統合型電池ストレージ アーキテクチャ (鉛酸、NAS、リチウム イオン) とは対照的です。

電力とエネルギーの分離により、RFB のアプリケーションにおける設計の柔軟性も提供されます。電力能力 (スタック サイズ) は、関連する負荷または発電資産に合わせて直接調整できます。貯蔵能力 (貯蔵タンクのサイズ) は、特定の用途のエネルギー貯蔵ニーズに合わせて個別に調整できます。このようにして、RFB は各アプリケーションに最適化されたストレージ システムを経済的に提供できます。対照的に、集積セルの電力対エネルギーの比率は、セルの設計および製造時に固定されます。セル生産における規模の経済により、利用可能なさまざまなセル設計の実際の数が制限されます。したがって、統合セルを備えたストレージ アプリケーションは、通常、過剰な電力またはエネルギー能力を備えています。

RFB は 2 つのカテゴリに分類できます: 1) 真レドックスフロー電池ここでは、エネルギーの貯蔵に活性なすべての化学種が常に溶液中に完全に溶解しています。 2) ハイブリッド レドックス フロー電池。充電中に少なくとも 1 つの化学種が電気化学セル内で固体としてメッキされます。真の RFB の例は次のとおりです。バナジウム-バナジウム系および鉄-クロム系。ハイブリッド RFB の例には、亜鉛-臭素系および亜鉛-塩素系が含まれます。