Як працюють батареї Redox Flow

Як працюють батареї Redox Flow

Поділ потужності та енергії є ключовою відмінністю RFB від іншихелектрохімічні системи зберігання. Як описано вище, енергія системи зберігається в об’ємі електроліту, який легко та економічно може бути в діапазоні від кіловат-годин до десятків мегават-годин, залежно від розмірурезервуари для зберігання. Потужність системи визначається розміром стопки електрохімічних елементів. Кількість електроліту, що протікає в електрохімічній трубі в будь-який момент, рідко перевищує кілька відсотків від загальної кількості наявного електроліту (для номінальних показників енергії, що відповідають розряду з номінальною потужністю протягом двох-восьми годин). Потік можна легко зупинити під час несправності. Як наслідок, уразливість системи до неконтрольованого вивільнення енергії у випадку RFB обмежена системною архітектурою кількома відсотками загальної збереженої енергії. Ця функція відрізняється від упакованих інтегрованих архітектур накопичувачів (свинцево-кислотних, NAS, літій-іонних), де повна енергія системи підключена в будь-який час і доступна для розрядки.

Поділ потужності та енергії також забезпечує гнучкість конструкції при застосуванні RFB. Потужність (розмір стека) може бути безпосередньо пристосована до відповідного навантаження або генеруючого активу. Здатність накопичувати (розмір резервуарів) можна незалежно пристосувати до потреб накопичення енергії для конкретного застосування. Таким чином, RFB можуть економічно забезпечити оптимізовану систему зберігання для кожного застосування. На відміну від цього, співвідношення потужності до енергії фіксується для інтегрованих елементів під час проектування та виробництва елементів. Економія на масштабах у виробництві клітин обмежує практичну кількість різних конструкцій клітин, які доступні. Таким чином, програми зберігання з інтегрованими осередками зазвичай матимуть надлишок потужності або енергетичних можливостей.

RFB можна розділити на дві категорії: 1) справжніокисно-відновні батареї, де всі хімічні речовини, активні для зберігання енергії, повністю розчинені в розчині в будь-який час; 2) гібридні окислювально-відновні батареї, де принаймні одна хімічна речовина поміщається у вигляді твердої речовини в електрохімічні елементи під час заряджання. Приклади справжніх RFB включають:системи ванадій-ванадій і залізо-хром. Приклади гібридних RFB включають системи цинк-бром і цинк-хлор.