Allikas: epfl.ch
Redox-voolu patareid (RFB) on laetavad patareid, mis põhinevad tavaliselt kahel vedelal elektrolüüdil. Need elektrolüüdid sisaldavad redoksiliike lahustunud soolade kujul, mis kannavad elektrilaengut. RFB koosneb kesksest elektrokeemilisest elemendist (või virnast) ja kahest mahutist, millest kumbki sisaldab ühte elektrolüütidest. Aku töö ajal suunatakse elektrolüüdid mahutitest elektrokeemilisse lahtrisse, kus toimub elektronide vahetus ja naasevad seejärel hoiupaaki. Sellisena laaditakse akut elektrolüütide muundamise ajal järk-järgult.
Redoksü aktiivsete liikidena võib elektrolüütides kasutada erinevaid sooli, mille olemus võib olla väga erinev, ulatudes metallipõhistest kuni orgaanilistest. Pealegi on teoreetiliselt võimalik ühendada ükskõik milline positiivse redokspaariga ükskõik millisele negatiivsele paarile ja selle tulemuseks on palju erinevaid RFB-keemiaid. Üks esimestest väljatöötatutest oli Fe / Cr RFB, mida uuriti NASAs 1970. aastatel. Kuid praegu on kõige tavalisem ja arenenum RFB nn "kogu-vanaadium" RFB (või VRFB). Selles akus kasutatakse igas elektrolüüdis sama metalli, vanaadiumi. Selle tööpõhimõte on allpool Youtube'i filmis hästi selgitatud.
Nende konkreetsete patareide üks peamisi eeliseid võrreldes teistega on see, et nende energiamahtuvus ei sõltu nende väljundvõimsusest. See oluline erinevus on otsene tagajärg nende likviidsusele. Tõepoolest, kui väljundvõimsust dikteerib rakkude suurus ja arv, määrab aku energiamahu elektrolüüdimahutite suurus - elektrolüütide maht. See lahtisidumine võimaldab laiemat rakendustevalikut. Pealegi on need oma olemuselt ohutumad kui muud patareid ja nende eluiga on pikk, ilma et oleks vaja palju hooldada. Nende peamine puudus on suhteliselt madal energiatihedus, mis tähendab, et nad hõivavad üsna suurt mahtu.
RFB-d on nüüd kaubanduslikult saadaval, näiteks järgmised tarnijad:
Gildemeister - Cellstrom(täis-vanaadium)
Redflow(tsinkbromiid)
ViZn(tsink-raud)
Imergy(täis-vanaadium)
UniEnergy Technologies(täis-vanaadium)
Rongke Power(täis-vanaadium)
RFB-sid saab oma mitmekülgsuse tõttu kasutada paljudes rakendustes. Eelkõige saab neid rakendada fotogalvaanilise farmi või tuuliku täiendusena. Need sobivad tõepoolest taastuvenergia kõikumiste puhverdamiseks, kuna vahelduv laadimine või tühjenemine ei mõjuta oluliselt aku eluiga ja RFB-de reageerimisaeg on lühike (tavaliselt alla 1 s). RFB-sid saab integreerida ka mikrovõrku, kus neil on sama roll üleliigse tootmise salvestamisel ja energia tarnimisel, kui tarbimine on suurem kui toodang. RFB-d on paigaldatud ka varukoopia (või UPS) süsteemidena või näiteks telekommunikatsioonijaamade kaugematesse piirkondadesse.
Redox-voolu patareid arvudes:
Iseloomulik | Väärtus |
Võimsusvahemik [kW] | 10 – 10,000 |
Võimsuse vahemik [kWh] | 10 – 50,000 |
Eluaeg [aastad / tsüklite arv] | 10 – 15 / 10,000 – 15,000 |
Mahuline energiatihedus [Wh / L] | 35 |
Rakupinge [V] | 1 – 2.5 |
Laadimise / tühjendamise aeg [h] | 1 – 10 |
Energiatõhusus [%] | 70 – 80 |
