सोलर पीवी के लिए रेडॉक्स फ्लो बैटरी

स्रोत: epfl.ch

रेडॉक्स फ्लो बैटरी (आरएफबी) रिचार्जेबल बैटरी हैं, जो आम तौर पर दो तरल इलेक्ट्रोलाइट्स पर आधारित होती हैं। इन इलेक्ट्रोलाइट्स में घुलित लवण के रूप में रेडॉक्स प्रजातियां होती हैं, जो विद्युत आवेश को वहन करती हैं। एक RFB एक केंद्रीय विद्युत रासायनिक सेल (या स्टैक) और दो भंडारण टैंकों से बना होता है, जिनमें से प्रत्येक में एक इलेक्ट्रोलाइट होता है। बैटरी के संचालन के दौरान, इलेक्ट्रोलाइट्स को स्टोरेज टैंक से इलेक्ट्रोकेमिकल सेल में निर्देशित किया जाता है, जहां इलेक्ट्रॉनों का आदान-प्रदान होता है और फिर स्टोरेज टैंक में वापस आ जाता है। जैसे, इलेक्ट्रोलाइट्स को परिवर्तित करते समय बैटरी को उत्तरोत्तर चार्ज या डिस्चार्ज किया जाता है।

इलेक्ट्रोलाइट्स में विभिन्न लवणों को रेडॉक्स सक्रिय प्रजातियों के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जो प्रकृति धातु-आधारित से लेकर कार्बनिक-आधारित तक बहुत भिन्न हो सकती है। इसके अलावा, सैद्धांतिक रूप से किसी भी सकारात्मक रेडॉक्स जोड़े को किसी भी नकारात्मक को इकट्ठा करना संभव है और इसके परिणामस्वरूप आरएफबी रसायन शास्त्रों की एक बड़ी विविधता होती है। सबसे पहले विकसित लोगों में से एक Fe/Cr RFB था, जिसका अध्ययन 1970 के दशक में NASA में किया गया था। हालांकि, वर्तमान में सबसे आम और सबसे उन्नत आरएफबी तथाकथित "ऑल-वैनेडियम" आरएफबी (या वीआरएफबी) है। इस बैटरी में प्रत्येक इलेक्ट्रोलाइट में एक ही धातु, वैनेडियम का उपयोग किया जाता है। इसके कार्य सिद्धांत को नीचे Youtube मूवी में अच्छी तरह से समझाया गया है।

दूसरों की तुलना में इन विशेष बैटरियों के मुख्य लाभों में से एक यह है कि उनके पास एक ऊर्जा क्षमता है जो उनकी उत्पादन शक्ति से स्वतंत्र है। यह महत्वपूर्ण अंतर उनकी तरल प्रकृति का प्रत्यक्ष परिणाम है। दरअसल, जबकि आकार और कोशिकाओं की संख्या बिजली उत्पादन को निर्धारित करती है, इलेक्ट्रोलाइट टैंकों का आकार - इलेक्ट्रोलाइट्स की मात्रा - बैटरी की ऊर्जा क्षमता को निर्धारित करता है। यह decoupling अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अनुमति देता है। इसके अलावा, वे अन्य बैटरियों की तुलना में आंतरिक रूप से सुरक्षित हैं और अधिक रखरखाव की आवश्यकता के बिना लंबे जीवनकाल हैं। उनका मुख्य नुकसान उनकी अपेक्षाकृत कम ऊर्जा घनत्व है, जिसका अर्थ है कि वे एक बड़ी मात्रा में कब्जा कर लेते हैं।

आरएफबी अब व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं, उदाहरण के लिए निम्नलिखित आपूर्तिकर्ताओं द्वारा:

1. गिल्डमेस्टर - सेलस्ट्रॉम(सभी वैनेडियम)

2. रेडफ्लो(जिंक-ब्रोमाइड)

3. विज़्नी(जस्ता लोहा)

4. इमर्जी(सभी वैनेडियम)

5. यूनीएनर्जी टेक्नोलॉजीज(सभी वैनेडियम)

6. रोंगके पावर(सभी वैनेडियम)

उनकी बहुमुखी प्रतिभा के कारण, आरएफबी का उपयोग अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए किया जा सकता है। विशेष रूप से, उन्हें एक फोटोवोल्टिक फार्म या पवन टरबाइन के पूरक के रूप में लागू किया जा सकता है। वास्तव में, वे अक्षय ऊर्जा के उतार-चढ़ाव को बफर करने के लिए अच्छी तरह से अनुकूल हैं क्योंकि एक आंतरायिक चार्ज या डिस्चार्ज बैटरी के जीवनकाल को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करता है और आरएफबी का प्रतिक्रिया समय कम है (आमतौर पर 1s से कम)। आरएफबी को माइक्रोग्रिड नेटवर्क में भी एकीकृत किया जा सकता है, जहां वे अतिरिक्त उत्पादन के भंडारण और उत्पादन से अधिक खपत होने पर बिजली की आपूर्ति करने की समान भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, आरएफबी को बैकअप (या यूपीएस) सिस्टम के रूप में या दूरसंचार स्टेशनों के लिए दूरस्थ क्षेत्रों में भी स्थापित किया गया है।

संख्या में रेडॉक्स प्रवाह बैटरी: