Aakış pilibirkaç temel bileşenden oluşan bir tür şarj edilebilir pil sistemidir: bir yığın, elektrolitler, elektrolit depolama tankları, sirkülasyon pompaları, boru hatları, yardımcı ekipman ve izleme ve koruma cihazları.akış pilleriGüçlü oksidatif ve indirgeyici özelliklere sahip olduklarından, tüm bileşenler korozyona dayanıklı malzemelerden, genellikle plastiklerden veya korozyon önleyici kaplamalardan yapılmalıdır.
Elektrolit depolama tanklarıelektrolitleri tutmak için kullanılırlar ve genellikle şu malzemelerden yapılırlar:PP,PVC, veyaAÇIKBu tankların emniyeti ve güvenilirliği kritik öneme sahiptir çünkü herhangi bir sızıntı elektrolit kaybına ve ciddi çevre kirliliğine yol açabilir.
Thesirkülasyon pompasıelektrolitlerin akışını yönlendirir ve şarj ve deşarj için yığın boyunca sürekli sirkülasyon sağlar. Pompa arızalanırsa, tümakışlı pil sistemiçalışmayı durdurur. Bu, pompanın güvenilirliğini önemli hale getirir. Yaygın pompalar şunları içerir:PP plastik pompalarVePTFE pompaları, popüler tipler şunlardırsantrifüj pompalarVemanyetik pompalar.
Yardımcı ekipmanlar şunları içerir:filtreler,akış ölçerler,basınç sensörleri, Veısı değiştiricilerBunlar arasında ısı değiştiriciler hayati bir rol oynar. Diğerlerinden farklı olarakenerji depolama sistemleri, akış pilleri ısıyı, onu yığından uzaklaştıran elektrolitler aracılığıyla dağıtır. Soğutma ortamları kullanılarak, sistem sıcaklığını kolayca düzenleyebilir, bu da sıcaklık kontrolünü basit hale getirir ve akış pillerinin uygun olmasının nedenlerinden biridirbüyük ölçekli enerji depolama uygulamalarıIsı değiştiriciler genelliklesu soğutmalıveyahava soğutmalı, gibi malzemeler kullanarakPP,AÇIK, veyaPTFE.
İyon İletkenliğinin RolüVRFB'lerde Membranlar
İyon Değişim Membranlarıkritik bileşenlerdirvanadyum redoks akış pilleri (VRFB'ler)Bu membranlar, farklı oksidasyon durumlarında vanadyum iyonlarının geçişini en aza indirirken protonların geçmesine izin vermeli, böylece kendi kendine deşarjı azaltmalı ve pilin performansını iyileştirmelidir.kulomb verimliliği.
İdeal bir membranın sahip olması gereken özellikler:düşük dirençve ohmik kayıpları azaltmak için mükemmel iletkenlik ve ayrıca sergilemelidirkimyasal kararlılıkpilin çevrim ömrünü artırmak için. Membranın performansı doğrudan etkileryeterlik,kapasiteve genel olarakpil dayanıklılığı.
Verimli bir iyon iletken membranın temel özellikleri şunlardır:
Yüksek proton iletkenliği.
Düşük geçirgenlikvanadyum iyonlarına ve su moleküllerine.
Üstün kimyasal dayanıklılık.
Yeterlimekanik dayanıklılıkuzun süreli kullanım için.
İlerlemelerMembran Malzemeleri
Mevcut araştırma ve uygulama ortamında,perflorosülfonik asit membranlarörneğinNafyon, tarafından geliştirildiDuPont, mükemmel performansları nedeniyle yaygın olarak kullanılır. Ancak, yüksek maliyetleri daha geniş bir kabulü sınırlar. Maliyet açısından etkili bir alternatif,ProtoneX membranı, tarafından üretilmiştirÇin'inZencefil UmutProtoneX, Nafion ile karşılaştırılabilir bir performans sunuyor ve pazarda tanınırlık kazandı.enerji depolamaendüstri.
Araştırmacılar, performansı korurken maliyetleri düşüren yeni membran malzemeleri keşfetmeye devam ediyor. Ancak, birçok alternatif hala şu konularda zorluklarla karşı karşıya:kimyasal kararlılık,vanadyum iyon seçiciliği, Vemekanik dayanıklılıkLaboratuvar araştırmaları ile gerçek dünya uygulamaları arasındaki boşluğu kapatmak, ilerlemenin temel odak noktası olmaya devam ediyorakış pil teknolojisi.
Bu yenilikleri, doğal avantajlarla birleştirerek;akış pilleriölçeklenebilirlik ve verimlilik gibitermal yönetimBu teknolojinin gelecekte önemli bir rol oynaması bekleniyoryenilenebilir enerji depolama.
