Flow batteri

Af Nicolaj Stenkjær, marts 2009

 

Flow batterier (gennemstrømsbatterier) tillader opbevaring af en fyldende væske uden for batteriet, som kan genoplades og aflades et uendeligt antal gange.

Det første af denne batteritype var et Zink/klor batteri, hvor klorindholdet blev gemt i en separat flaske. Det blev første gang brugt i 1884 af Charles Renard til at drive hans luftskib La France, som havde sin egen klorgenerator om bord.

Teknologien var mere eller mindre glemt i nogle år, men blev genoplivet i midten af 1970'erne.

Moderne flow batterier er generelt et to elektrolyt-system, hvor to elektrolytter bliver pumpet gennem cellen. Den store fordel ved dette system er dets næsten ubegrænsede elektriske lagringskapacitet, den eneste begrænsning er kapaciteten af elektrolyttens reservoirer.

Flow batterier kan hurtigt genoplades ved at erstatte elektrolyt væske på samme måde som ved genpåfyldning af brændstofbeholdere til forbrændingsmotorer og samtidig bliver det brugte materiale sendt til genopladning.

Zink-Brom batteriet er et moderne eksempel på et flow batteri. Det er baseret på reaktionen mellem to almindeligt tilgængelige kemikalier, zink og brom. Batteriet består af en Zink negativ elektrode og en Brom positiv elektrode som er adskilt.

En vandig opløsning af zinkbromid bliver cirkuleret gennem de to rum i cellen fra to separate reservoirer. Der er intet tab af effektivitet ved gentagne opladninger, fordi materialet kan bruges igen og igen og elektrolytten ikke tager skade af at blive helt afladet.

Flow batterier kan give batterier med høj ydelse og kapacitet og kan for eksempel anvendes som afbalanceringsbatteri i det nationale elnet.

Redox Batterier
Redox batteriet er et eksempel på et flow batteri med et system med to elektrolytter.

Redox batteriet består af to forskellige elektrolytter bestående af vanadium opløst i svovlsyre adskilt af en membran, hvor der foregår en udveksling af ioner.

Elektrolytterne er lagret eksternt fra batteriet og skal pumpes gennem cellen for at den kemiske reaktion skal finde sted.

Navnet redox er en sammentrækning af ordene "Reduktion" og "Oxydering".

Fordele ved flow batterier 
- Meget høj effekt
- Hurtigt at genoplade ved at erstatte brugt elektrolyt
- Lang levetid på grund af udskiftning af elektrolyt
- Kan tåle at være fuldt afladet
- Bruger ikke giftige materialer

Mangler ved flow batterier
- Komplekst
- Lav energitæthed
- Ikke kommercielt til dato

Redox batterier er især velegnede i situationer, hvor det er nødvendigt med en høj effekt og hurtig genopladning.

Typer af redox batterier
Der findes flere forskellige typer flow batterier herunder vanadium, polysulfid bromid batteri og uran redox batteri. Der findes desuden hybrid flydende batterier, som omfatter zink-brom og cerium-zink batterier.

Links

Mpower UK 

Wikipedia

Flow batteri, gennemstrømsbatteri, Nordisk Folkecenter for Vedvarende Energi