Izvor: epfl.ch
Redox protočne baterije (RFB) su punjive baterije, koje se uglavnom temelje na dva tečna elektrolita. Ovi elektroliti sadrže redoks vrste u obliku rastvorenih soli koje nose električni naboj. RFB se sastoji od centralne elektrokemijske ćelije (ili hrpe) i dva spremnika, od kojih svaki sadrži jedan od elektrolita. Tokom rada baterije, elektroliti se usmjeravaju iz spremnika u elektrokemijsku ćeliju, gdje dolazi do izmjene elektrona, a zatim se vraćaju u spremnik. Kao takva, baterija se postupno puni ili prazni dok se elektroliti pretvaraju.
Različite soli mogu se koristiti kao redoks aktivne vrste u elektrolitima, čija priroda može jako varirati, u rasponu od metala do organske. Štoviše, teoretski je moguće sastaviti bilo koji od pozitivnih redoks para u bilo koji od negativnih, a to rezultira velikom razinom RFB hemikalija. Jedan od prvih razvijenih bio je Fe / Cr RFB, proučavan u NASA-i 1970-ih. Međutim, trenutno je najčešći i najnapredniji RFB takozvani „all-vanadium“ RFB (ili VRFB). U ovoj se bateriji koristi isti metal, vanadijum, u svakom elektrolitu. Njegov princip rada dobro je objašnjen u donjem Youtube filmu.
Jedna od glavnih prednosti ovih određenih baterija je u usporedbi s drugima da imaju energetski kapacitet koji je neovisan o njihovoj izlaznoj snazi. Ova značajna razlika direktna je posljedica njihove tečne prirode. Zapravo, dok veličina i broj ćelija diktiraju izlaznu snagu, veličina spremnika za elektrolite - odnosno zapremina elektrolita - određuje energetski kapacitet baterije. Ovo razdvajanje omogućava širi spektar primena. Štoviše, oni su suštinski sigurniji od ostalih baterija i imaju dug vijek trajanja, bez potrebe za velikim održavanjem. Njihov glavni nedostatak je relativno mala gustina energije, što znači da zauzimaju prilično veliku zapreminu.
RFB-ovi su sada komercijalno dostupni, na primjer, sljedećim dobavljačima:
Gildemeister - Cellstrom(all-vanadij)
Redflow(cink-bromid)
ViZn(cink-gvožđe)
Imergy(all-vanadij)
UniEnergy Technologies(all-vanadij)
Rongke Power(all-vanadij)
Zahvaljujući svojoj svestranosti, RFB se mogu koristiti za širok spektar aplikacija. Konkretno, mogu se implementirati kao komplementarnost sa fotonaponskom farmom ili vjetroagregatom. Zapravo, oni su vrlo pogodni za ublažavanje fluktuacija obnovljive energije jer isprekidano punjenje ili pražnjenje ne utječe značajno na vijek trajanja baterije, a vrijeme odziva RFB-a je kratko (obično manje od 1 s). RFB-ovi se takođe mogu integrirati u mrežu umreženih mreža, gdje igraju istu ulogu skladištenja viška proizvodnje i napajanja kada je potrošnja veća od proizvodnje. RFB-ovi su takođe instalirani kao rezervni (ili UPS) sistemi ili, na primer, u udaljenim područjima za telekomunikacione stanice.
Redox protočne baterije u brojevima:
Karakteristično | Vrijednost |
Raspon snage [kW] | 10 – 10,000 |
Raspon kapaciteta [kWh] | 10 – 50,000 |
Životni vijek [godine / broj ciklusa] | 10 – 15 / 10,000 – 15,000 |
Volumetrijska gustina energije [Wh / L] | 35 |
Napon ćelije [V] | 1 – 2.5 |
Vrijeme punjenja / pražnjenja [h] | 1 – 10 |
Energetske efikasnosti [%] | 70 – 80 |
