Апроточная батареяэто тип системы аккумуляторных батарей, которая состоит из нескольких основных компонентов: стека, электролитов, резервуаров для хранения электролита, циркуляционных насосов, трубопроводов, вспомогательного оборудования, а также устройств контроля и защиты. Посколькупроточные батареиобладают сильными окислительными и восстановительными свойствами, все компоненты должны быть изготовлены из коррозионно-стойких материалов, как правило, из пластика или антикоррозионного покрытия.
Резервуары для хранения электролитаиспользуются для хранения электролитов и обычно изготавливаются из таких материалов, какПП,ПВХ, илиНАБезопасность и надежность этих резервуаров имеют решающее значение, поскольку любая утечка может привести к потере электролита и серьезному загрязнению окружающей среды.
Theциркуляционный насосуправляет потоком электролитов, обеспечивая непрерывную циркуляцию через стек для зарядки и разрядки. Если насос выходит из строя, весьсистема проточной батареиостанавливает работу. Это делает надежность насоса критически важной. Обычные насосы включаютПластиковые насосы из ППиНасосы из ПТФЭ, причем популярными типами являютсяцентробежные насосыимагнитные насосы.
Вспомогательное оборудование включает в себяфильтры,расходомеры,датчики давления, итеплообменники. Среди них теплообменники играют важную роль. В отличие от другихсистемы хранения энергии, проточные батареи рассеивают тепло через электролиты, которые отводят его от стека. Используя охлаждающие среды, система может легко регулировать свою температуру, что делает контроль температуры простым и одной из причин, почему проточные батареи подходят длякрупномасштабные приложения для хранения энергииТеплообменники обычнос водяным охлаждениемилис воздушным охлаждением, используя такие материалы, какПП,НА, илиПТФЭ.
Роль ионной проводимостиМембраны в ВРФБ
Ионообменные мембраныявляются критически важными компонентами вВанадиевые редокс-проточные батареи (ВРФБ). Эти мембраны должны пропускать протоны, минимизируя при этом переход ионов ванадия в различных степенях окисления, уменьшая саморазряд и улучшая работу батареи.кулоновская эффективность.
Идеальная мембрана должна иметьнизкое сопротивлениеи отличная проводимость для снижения омических потерь, а также должны демонстрироватьхимическая стабильностьдля увеличения срока службы аккумулятора. Эффективность мембраны напрямую влияетэффективность,емкость, и в целомдолговечность батареи.
Ключевые характеристики эффективной ионопроводящей мембраны включают в себя:
Высокая протонная проводимость.
Низкая проницаемостьк ионам ванадия и молекулам воды.
Превосходная химическая стойкость.
Адекватныймеханическая прочностьдля длительной эксплуатации.
Достижения вМембранные материалы
В текущем ландшафте исследований и приложений,мембраны из перфторсульфоновой кислотытакой какНафион, разработанныйДюпон, широко используются из-за их превосходной производительности. Однако их высокая стоимость ограничивает более широкое применение. Экономически эффективной альтернативой являетсяМембрана ПротонИкс, произведеноКитаяДжин Хоуп. ПротонИкс предлагает производительность, сравнимую с Нафион, и получил признание вхранение энергиипромышленность.
Исследователи продолжают изучать новые мембранные материалы, которые снижают затраты, сохраняя при этом производительность. Однако многие альтернативы все еще сталкиваются с проблемами с точки зренияхимическая стабильность,селективность ионов ванадия, имеханическая прочность. Преодоление разрыва между лабораторными исследованиями и реальным применением остается ключевым направлением для продвижениятехнология проточной батареи.
Объединив эти инновации с неотъемлемыми преимуществамипроточные батареи, такие как масштабируемость и эффективностьуправление температурным режимом, эта технология готова сыграть значительную роль в будущемхранение возобновляемой энергии.
