Vir: epfl.ch
Redox pretočne baterije (RFB) so polnilne baterije, ki običajno temeljijo na dveh tekočih elektrolitih. Ti elektroliti vsebujejo redoks vrste v obliki raztopljenih soli, ki nosijo električni naboj. RFB je sestavljen iz osrednje elektrokemijske celice (ali sklada) in dveh rezervoarjev, od katerih vsak vsebuje enega od elektrolitov. Med delovanjem akumulatorja se elektroliti usmerjajo iz zalogovnikov v elektrokemijsko celico, kjer pride do izmenjave elektronov in se nato vrnejo nazaj v zalogovnik. Kot taka se baterija med pretvorbo elektrolitov postopoma polni ali izprazni.
Kot redoks aktivne vrste v elektrolitih lahko uporabimo različne soli, ki se lahko zelo razlikujejo, od kovin do organskih. Poleg tega je teoretično mogoče sestaviti katerega koli pozitivnega redoks para v katerega koli negativnega, kar ima za posledico veliko različnih kemikalij RFB. Eden izmed prvih razvitih je bil Fe / Cr RFB, ki so ga preučevali pri NASA v sedemdesetih letih. Vendar je trenutno najpogostejši in najnaprednejši RFB tako imenovani "vse-vanadijev" RFB (ali VRFB). V tej bateriji se v vsakem elektrolitu uporablja ista kovina, vanadij. Njegovo načelo delovanja je dobro razloženo v spodnjem filmu Youtube.
Ena glavnih prednosti teh baterij je v primerjavi z drugimi ta, da imajo energijsko zmogljivost, ki je neodvisna od njihove izhodne moči. Ta pomembna razlika je neposredna posledica njihove tekoče narave. Medtem ko velikost in število celic narekuje izhodno moč, velikost rezervoarjev za elektrolite - tj. Prostornina elektrolitov - določa energijsko zmogljivost baterije. To ločevanje omogoča širši spekter uporabe. Poleg tega so same po sebi varnejše od drugih baterij in imajo dolgo življenjsko dobo, ne da bi bilo treba veliko vzdrževati. Njihova glavna pomanjkljivost je njihova razmeroma nizka energijska gostota, kar pomeni, da zasedajo precej velik volumen.
RFB so zdaj na voljo v prodaji, na primer pri naslednjih dobaviteljih:
Gildemeister - Cellstrom(popolnoma vanadij)
Redflow(cinkov bromid)
ViZn(cink-železo)
Imergija(popolnoma vanadij)
UniEnergy Technologies(popolnoma vanadij)
Rongke Power(popolnoma vanadij)
Zaradi svoje vsestranskosti se RFB-ji lahko uporabljajo za široko paleto aplikacij. Zlasti jih je mogoče vgraditi kot fotonapetostne elektrarne ali vetrne turbine. Dejansko so zelo primerni za blaženje nihanj obnovljive energije, saj občasno polnjenje ali praznjenje ne vpliva bistveno na življenjsko dobo baterije in odzivni čas RFB je kratek (običajno manj kot 1 s). RFB je mogoče integrirati tudi v omrežje mikro omrežij, kjer imajo enako vlogo pri shranjevanju odvečne proizvodnje in dobavi energije, kadar je poraba večja od proizvodnje. RFB so bili nameščeni tudi kot varnostni sistemi (ali UPS) ali na primer na oddaljenih območjih za telekomunikacijske postaje.
Redox pretočne baterije v številkah:
Značilno | Vrednost |
Območje moči [kW] | 10 – 10,000 |
Obseg zmogljivosti [kWh] | 10 – 50,000 |
Življenjska doba [leta / # ciklov] | 10 – 15 / 10,000 – 15,000 |
Volumetrična gostota energije [Wh / L] | 35 |
Napetost celice [V] | 1 – 2.5 |
Čas polnjenja / praznjenja [h] | 1 – 10 |
Energetska učinkovitost [%] | 70 – 80 |
