Aakumulator przepływowyjest rodzajem systemu akumulatorów akumulatorowych, który składa się z kilku podstawowych komponentów: stosu, elektrolitów, zbiorników do przechowywania elektrolitu, pomp cyrkulacyjnych, rurociągów, urządzeń pomocniczych oraz urządzeń monitorujących i zabezpieczających. Ponieważbaterie przepływowePonieważ mają one silne właściwości utleniające i redukujące, wszystkie komponenty muszą być wykonane z materiałów odpornych na korozję, zazwyczaj z tworzyw sztucznych lub powłok antykorozyjnych.
Zbiorniki do magazynowania elektrolitusłużą do przechowywania elektrolitów i są zazwyczaj wykonane z materiałów takich jak:PP,PCV, LubNABezpieczeństwo i niezawodność tych zbiorników są krytyczne, ponieważ jakikolwiek wyciek może prowadzić do utraty elektrolitu i poważnego zanieczyszczenia środowiska.
Tenpompa obiegowanapędza przepływ elektrolitów, zapewniając ciągłą cyrkulację przez stos w celu ładowania i rozładowywania. Jeśli pompa ulegnie awarii, całysystem akumulatorów przepływowychzatrzymuje działanie. To sprawia, że niezawodność pompy jest kluczowa. Typowe pompy obejmująPompy z tworzywa sztucznego PPIPompy PTFE, przy czym popularne typy topompy odśrodkoweIpompy magnetyczne.
Wyposażenie pomocnicze obejmuje:filtry,przepływomierze,czujniki ciśnienia, Iwymienniki ciepła. Wśród nich wymienniki ciepła odgrywają kluczową rolę. W przeciwieństwie do innychsystemy magazynowania energii, baterie przepływowe rozpraszają ciepło za pomocą elektrolitów, które odprowadzają je od stosu. Za pomocą mediów chłodzących system może łatwo regulować swoją temperaturę, co upraszcza kontrolę temperatury i jest jednym z powodów, dla których baterie przepływowe nadają się doaplikacje magazynowania energii na dużą skalęWymienniki ciepła są zazwyczajchłodzony ciecząLubchłodzony powietrzem, wykorzystując materiały takie jakPP,NA, LubPTFE.
Rola przewodnictwa jonowegoMembrany w VRFB
Membrany jonowymiennesą krytycznymi elementami wakumulatory przepływowe redoks wanadowe (VRFB)Membrany te muszą umożliwiać przechodzenie protonów, minimalizując jednocześnie przenikanie jonów wanadu na różnych stopniach utlenienia, co zmniejsza samorozładowanie i poprawia wydajność akumulatora.sprawność kulombowska.
Idealna membrana powinna miećniski opóri doskonałą przewodnością, aby zmniejszyć straty omowe, a także powinien wykazywaćstabilność chemicznaaby wydłużyć cykl życia baterii. Wydajność membrany bezpośrednio wpływaefektywność,pojemnośći ogólnietrwałość baterii.
Kluczowe cechy wydajnej membrany przewodzącej jony obejmują:
Wysoka przewodność protonów.
Niska przepuszczalnośćdo jonów wanadu i cząsteczek wody.
Wyższa trwałość chemiczna.
Odpowiedniwytrzymałość mechanicznado długotrwałej eksploatacji.
Postęp wMateriały membranowe
W obecnym krajobrazie badań i zastosowań,membrany kwasu perfluorosulfonowegojak na przykładNafion, opracowany przezDuPont, są szeroko stosowane ze względu na ich doskonałą wydajność. Jednak ich wysoki koszt ogranicza szerszą adopcję. Ekonomiczną alternatywą jestMembrana ProtoneX, wyprodukowany przezChinyNadzieja Ginga. ProtoneX oferuje wydajność porównywalną z Nafionem i zyskał uznanie wmagazynowanie energiiprzemysł.
Naukowcy nadal badają nowe materiały membranowe, które obniżają koszty przy jednoczesnym zachowaniu wydajności. Jednak wiele alternatyw nadal napotyka wyzwania pod względemstabilność chemiczna,selektywność jonów wanadu, Iwytrzymałość mechanicznaKluczowym celem rozwoju pozostaje połączenie badań laboratoryjnych z praktycznymi zastosowaniamitechnologia baterii przepływowej.
Łącząc te innowacje z wrodzonymi zaletamibaterie przepływowe, takie jak skalowalność i wydajnośćzarządzanie termicznetechnologia ta jest gotowa odegrać znaczącą rolę w przyszłościmagazynowanie energii odnawialnej.
