Astroombatterijis een type oplaadbaar batterijsysteem dat bestaat uit verschillende essentiële componenten: een stapel, elektrolyten, elektrolytopslagtanks, circulatiepompen, pijpleidingen, hulpapparatuur en bewakings- en beschermingsapparaten. AangezienstroombatterijenOmdat ze sterke oxidatieve en reducerende eigenschappen hebben, moeten alle onderdelen gemaakt zijn van corrosiebestendige materialen, meestal kunststoffen of corrosiewerende bekledingen.
Elektrolyt opslagtanksworden gebruikt om de elektrolyten vast te houden en zijn meestal gemaakt van materialen zoalsPP,PVC, ofOPDe veiligheid en betrouwbaarheid van deze tanks zijn van cruciaal belang, omdat lekkage kan leiden tot elektrolytverlies en ernstige milieuvervuiling.
Decirculatiepompdrijft de stroom van elektrolyten aan, wat zorgt voor continue circulatie door de stapel voor het laden en ontladen. Als de pomp uitvalt, wordt de helestroombatterijsysteemstopt de werking. Dit maakt de betrouwbaarheid van de pomp cruciaal. Veelvoorkomende pompen zijn onder andere:PP kunststof pompenEnPTFE-pompen, met populaire typen alscentrifugaalpompenEnmagnetische pompen.
Hulpapparatuur omvat:filteren,stroommeters,druksensoren, Enwarmtewisselaars. Warmtewisselaars spelen hierbij een cruciale rol. In tegenstelling tot andereenergieopslagsystemen, flowbatterijen voeren warmte af via elektrolyten, die de warmte van de stapel afvoeren. Met behulp van koelmedia kan het systeem de temperatuur eenvoudig regelen, waardoor temperatuurregeling eenvoudig is en een van de redenen waarom flowbatterijen geschikt zijn voorgrootschalige energieopslagtoepassingenWarmtewisselaars zijn doorgaanswatergekoeldofluchtgekoeld, met behulp van materialen zoalsPP,OP, ofPTFE.
De rol van iongeleidendeMembranen in VRFB's
Ionenuitwisselingsmembranenzijn kritische componenten invanadium redox flow batterijen (VRFB's)Deze membranen moeten protonen doorlaten en tegelijkertijd de kruising van vanadiumionen in verschillende oxidatietoestanden minimaliseren, waardoor zelfontlading wordt verminderd en de levensduur van de batterij wordt verbeterd.Coulombische efficiëntie.
Een ideaal membraan zou moeten hebben:lage weerstanden uitstekende geleiding om ohmse verliezen te verminderen en zou ook moeten vertonenchemische stabiliteitom de levensduur van de batterij te verbeteren. De prestaties van het membraan hebben direct invloed opefficiëntie,capaciteit, en over het algemeenbatterijduurzaamheid.
Belangrijke kenmerken van een efficiënt ionengeleidend membraan zijn:
Hoge protongeleiding.
Lage permeabiliteittot vanadiumionen en watermoleculen.
Superieure chemische duurzaamheid.
Adequaatmechanische sterktevoor langdurig gebruik.
Vooruitgang inMembraanmaterialen
In het huidige onderzoeks- en toepassingslandschap,perfluorosulfonzuurmembranenzoalsNafion, ontwikkeld doorDuPont, worden veel gebruikt vanwege hun uitstekende prestaties. Hun hoge kosten beperken echter een bredere acceptatie. Een kosteneffectief alternatief is deProtoneX-membraan, vervaardigd doorChina'sGing Hoop. ProtoneX biedt prestaties die vergelijkbaar zijn met Nafion en heeft erkenning gekregen in deenergieopslagindustrie.
Onderzoekers blijven nieuwe membraanmaterialen onderzoeken die de kosten verlagen en tegelijkertijd de prestaties behouden. Veel alternatieven kampen echter nog steeds met uitdagingen op het gebied vanchemische stabiliteit,selectiviteit van vanadiumionen, Enmechanische sterkteHet overbruggen van de kloof tussen laboratoriumonderzoek en de toepassing in de echte wereld blijft een belangrijk aandachtspunt voor de vooruitgangflow batterij technologie.
Door deze innovaties te combineren met de inherente voordelen vanstroombatterijen, zoals schaalbaarheid en efficiëntiethermisch beheerDeze technologie zal naar verwachting een belangrijke rol spelen in de toekomst vanopslag van hernieuwbare energie.
