あフロー電池は、スタック、電解質、電解質貯蔵タンク、循環ポンプ、パイプライン、補助機器、監視および保護装置など、いくつかの重要なコンポーネントで構成される充電式バッテリーシステムの一種です。フロー電池強力な酸化および還元特性を伴うため、すべてのコンポーネントは耐腐食性材料、通常はプラスチックまたは耐腐食ライニングで作られている必要があります。
電解液貯蔵タンク電解質を保持するために使用され、通常は次のような材料で作られています。PP、ポリ塩化ビニル、 またはの上タンクの安全性と信頼性は非常に重要です。漏れがあると電解質が失われ、深刻な環境汚染につながる可能性があるためです。
の循環ポンプ電解液の流れを駆動し、スタック内の充電と放電を継続的に循環させます。ポンプが故障すると、フロー電池システム運転が停止します。そのため、ポンプの信頼性が重要になります。一般的なポンプには、PPプラスチックポンプそしてPTFEポンプ人気のあるタイプとしては遠心ポンプそして磁気ポンプ。
補助装置には以下が含まれますフィルター、流量計、圧力センサー、 そして熱交換器これらの中で、熱交換器は重要な役割を果たします。他のエネルギー貯蔵システムフロー電池は電解質を通して熱を放散し、スタックから熱を運び去ります。冷却媒体を使用することで、システムは温度を簡単に調節できるため、温度制御が簡単になります。これがフロー電池が適している理由の1つです。大規模エネルギー貯蔵アプリケーション熱交換器は通常水冷式または空冷式、次のような材料を使用してPP、の上、 またはPTFE。
イオン伝導の役割VRFBの膜
イオン交換膜は、バナジウムレドックスフロー電池（VRFB）これらの膜は、異なる酸化状態のバナジウムイオンの交差を最小限に抑えながらプロトンを通過させ、自己放電を減らし、バッテリーのクーロン効率。
理想的な膜は抵抗が低い優れた導電性で抵抗損失を低減し、化学的安定性電池のサイクル寿命を延ばすために。膜の性能は直接的に影響します効率、容量、そして全体的にバッテリーの耐久性。
効率的なイオン伝導膜の主な特性は次のとおりです。
高いプロトン伝導性。
低透過性バナジウムイオンと水分子に。
優れた化学的耐久性。
十分な機械的強度長期運用向け。
進歩膜材料
現在の研究と応用の状況では、パーフルオロスルホン酸膜のようなナフィオン、開発元デュポンは、その優れた性能から広く使用されています。しかし、コストが高いため、広く採用されることはありません。費用対効果の高い代替手段は、プロトンXメンブレン、製造元中国のジン・ホープProtoneXはNafionに匹敵する性能を提供し、エネルギー貯蔵業界。
研究者たちは、性能を維持しながらコストを削減する新しい膜材料の探索を続けています。しかし、多くの代替品は、化学的安定性、バナジウムイオン選択性、 そして機械的強度実験室での研究と実際の応用の間のギャップを埋めることは、フロー電池技術。
これらの革新と、フロー電池スケーラビリティや効率性など熱管理この技術は、将来的に重要な役割を果たすことになるだろう。再生可能エネルギー貯蔵。
