Как работают окислительно-восстановительные батареи
Разделение мощности и энергии является ключевым отличием RFB по сравнению с другимиэлектрохимические системы хранения. Как описано выше, энергия системы сохраняется в объеме электролита, который легко и экономично может находиться в диапазоне от киловатт-часов до десятков мегаватт-часов, в зависимости от размера электролита.резервуары для хранения. Мощность системы определяется размером стопки электрохимических ячеек. Количество электролита, протекающего в электрохимической батарее в любой момент, редко превышает несколько процентов от общего количества присутствующего электролита (для энергетических номиналов, соответствующих разряду при номинальной мощности в течение двух-восьми часов). Поток можно легко остановить в случае неисправности. В результате уязвимость системы к неконтролируемому выделению энергии в случае RFB ограничена архитектурой системы несколькими процентами от общего запаса энергии. Эта особенность контрастирует с пакетными интегрированными архитектурами аккумуляторных батарей (свинцово-кислотные, NAS, Li Ion), где вся энергия системы всегда подключена и доступна для разрядки.
Разделение мощности и энергии также обеспечивает гибкость конструкции при применении RFB. Мощность мощности (размер стека) можно напрямую адаптировать к соответствующей нагрузке или генерирующему активу. Емкость хранения (размер резервуаров для хранения) может быть независимо адаптирована к потребностям хранения энергии для конкретного применения. Таким образом, RFB могут экономически обеспечить оптимизированную систему хранения для каждого приложения. Напротив, для интегрированных элементов соотношение мощности к энергии фиксировано во время проектирования и производства элементов. Экономия за счет масштаба производства ячеек ограничивает практическое количество доступных различных конструкций ячеек. Следовательно, приложения хранения данных со встроенными ячейками обычно имеют избыток мощности или энергетических возможностей.
RFB можно разделить на две категории: 1) истинныеокислительно-восстановительные проточные батареи, где все химические соединения, активные в хранении энергии, всегда полностью растворены в растворе; и 2) гибридные проточные окислительно-восстановительные батареи, в которых по меньшей мере одно химическое вещество осаждается в гальванических элементах в виде твердого вещества во время зарядки. Примеры настоящих RFB включают:системы ванадий-ванадий и железо-хром. Примеры гибридных RFB включают системы цинк-бром и цинк-хлор.
Время публикации: 17 июня 2021 г.