Aprůtoková baterieje typ systému dobíjecích baterií, který se skládá z několika základních součástí: zásobníku, elektrolytů, zásobníků elektrolytu, oběhových čerpadel, potrubí, pomocných zařízení a monitorovacích a ochranných zařízení. Odprůtokové bateriezahrnují silné oxidační a redukční vlastnosti, všechny komponenty musí být vyrobeny z korozivzdorných materiálů, typicky plastů nebo antikorozních obložení.
Nádrže na skladování elektrolytuse používají k udržení elektrolytů a jsou obvykle vyrobeny z materiálů, jako jsou napřPP,PVCneboNA. Bezpečnost a spolehlivost těchto nádrží jsou zásadní, protože jakýkoli únik by mohl vést ke ztrátě elektrolytu a vážnému znečištění životního prostředí.
Theoběhové čerpadlořídí tok elektrolytů a zajišťuje nepřetržitou cirkulaci skrz zásobník pro nabíjení a vybíjení. Pokud selže čerpadlo, celýprůtokový bateriový systémzastaví provoz. Tím je spolehlivost čerpadla rozhodující. Mezi běžná čerpadla patříPP plastová čerpadlaaPTFE čerpadla, přičemž populární typy jsouodstředivá čerpadlaamagnetická čerpadla.
Pomocné vybavení zahrnujefiltry,průtokoměry,snímače tlakuavýměníky tepla. Mezi nimi hrají zásadní roli výměníky tepla. Na rozdíl od jinýchsystémy skladování energiePrůtokové baterie odvádějí teplo prostřednictvím elektrolytů, které je odvádějí pryč z komína. Pomocí chladicích médií může systém snadno regulovat svou teplotu, což usnadňuje regulaci teploty a je jedním z důvodů, proč jsou průtokové baterie vhodné proaplikace pro skladování energie ve velkém měřítku. Typické jsou výměníky teplavodou chlazenénebovzduchem chlazené, pomocí materiálů jakoPP,NAneboPTFE.
Role iontově vodivéMembrány ve VRFB
Iontoměničové membrányjsou kritickými součástmivanadové redoxní průtokové baterie (VRFB). Tyto membrány musí umožnit průchod protonů a zároveň minimalizovat křížení iontů vanadu v různých oxidačních stavech, snížit samovybíjení a zlepšit výdrž baterie.coulombická účinnost.
Ideální membrána by měla mítnízký odpora vynikající vodivost pro snížení ohmických ztrát a měla by také vykazovatchemická stabilitapro prodloužení životnosti baterie. Výkon membrány přímo ovlivňujeúčinnost,kapacitaa celkověvýdrž baterie.
Mezi klíčové vlastnosti účinné iontově vodivé membrány patří:
Vysoká protonová vodivost.
Nízká propustnostna ionty vanadu a molekuly vody.
Vynikající chemická odolnost.
Adekvátnímechanická pevnostpro dlouhodobý provoz.
Zálohy vMembránové materiály
V současném prostředí výzkumu a aplikacímembrány kyseliny perfluorsulfonovéjako napřNafion, vyvinutý společnostíDuPont, jsou široce používány díky svému vynikajícímu výkonu. Jejich vysoká cena však omezuje širší přijetí. Cenově výhodnou alternativou jeMembrána ProtoneX, výrobcečínskéGing Hope. ProtoneX nabízí výkon srovnatelný s Nafion a získal uznání vskladování energieprůmysl.
Výzkumníci pokračují ve zkoumání nových membránových materiálů, které snižují náklady při zachování výkonu. Mnoho alternativ však stále čelí problémůmchemická stabilita,iontová selektivita vanaduamechanická pevnost. Překlenutí propasti mezi laboratorním výzkumem a aplikací v reálném světě zůstává klíčovým cílem pokrokutechnologie průtokových baterií.
Kombinací těchto inovací s inherentními výhodamiprůtokové baterie, jako je škálovatelnost a účinnosttepelného managementu, tato technologie je připravena hrát významnou roli v budoucnostiúložiště obnovitelné energie.
