20/03/2013 - Redox-Flow-Batterie - Eine Lösung für die Speicherung erneuerbarer Energien

Menéame

Jeden Tag haben wir eine höhere elektrische Abdeckung aus Quellen wie Wind und Solar, die Energie erzeugen nicht-permanent Form. Um diese Energieschwankungen ausgleichen und ihre Nutzung verbessern zu können, bedarf es großer Speicherkapazitäten.

Wissenschaftler Fraunhofer-Institut haben auf diesem Gebiet kürzlich einen wichtigen Fortschritt erzielt mit der Entwicklung einer Strömungsbatterieredoxmit einer Leistung von 25 kW und einer Zellgröße von 0,5 Quadratmetern. Oder was das Gleiche ist, mit einer Kapazität von 8 mal mehr als die heutigen Systeme der gleichen Größe.

Diese neue Batterie wird zum ersten Mal auf der Hannover Messe (Halle 13, Stand C10, ab April 8-12) präsentiert werden, dort wird die neue Batterie vorgestellt werden. Dieser Prototyp hat eine Effizienz von bis zu 80 Prozent und kann eine Belastung von bis zu 500 Ampere Strom aushalten.

Lagerbedarf

Ein sehr großer Teil des Stroms, den wir heute verwenden, stammt aus erneuerbaren Quellen, aber ein erheblicher Teil dieser Energie muss für den Einsatz in Stunden mit höherer Nachfrage gespeichert werden. Eine Alternative zu diesem Speicherbedarf sind die Redox-Flussbatterien, die ein wirksames Mittel sind, um Schwankungen bei der Versorgung mit erneuerbaren Energien auszugleichen und so ihre dauerhafte Verfügbarkeit zu gewährleisten.

Die Batterien speichern elektrische Energie in chemischen Verbindungen, flüssigen Elektrolyten. Die Elektrolyte werden in kleinen Reaktionskammern geladen und entladen. Mehrere dieser Zellen sind in Batterien angeordnet. Die Batterien, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind, sind jedoch etwa die Papiergröße A4 (1/16 Quadratmeter), mit einer Leistung von 2,3 kW.

Die Wissenschaftler der Fraunhofer-Institut über Umwelt, Sicherheit und Energietechnologie UMSICHT In Oberhausen (Deutschland) ist es gelungen, die Speicherkapazität der neuen Batterien erheblich zu erhöhen. Ein neues Design hat es ihnen ermöglicht, Batterien von bis zu 0,5 Quadratmetern zu produzieren, achtmal so viel wie die früheren Systeme mit einer Leistung von bis zu 25 kW.

Um diese technische Verbesserung zu erreichen, wurden neue Membranmaterialien sowie wesentliche Änderungen an der Konstruktion und dem Akku-Management-Modus geprüft. Die Durchführung von Flusssimulationen trug zur Optimierung der Zellstruktur bei.

Die Wissenschaftler vonFraunhofer UMSICHT hat es geschafft, die Größe und Leistung des Batteriestapels durch ein neues Design zu erhöhen. © Fraunhofers UMSICHt

Arbeitsweise


Die Flusszelle redox ( “Netz" Verringerung undox" Elektronenoxidation oder Freisetzung) ist ein Akku. Die Speicherung von Energie erfolgt in den in den Tanks enthaltenen Elektrolytlösungen. Der Elektrolyt fließt von diesen Tanks durch eine Zelle, die Elektrizität aus der Flüssigkeit durch einen chemischen Prozess erzeugt.

Der häufigste Typ dieser Batterie ist die Redox-Flow-Akku von Vanadium. Das Vanadium wird in kleinen Reaktionskammern geladen und entladen. Mehrere dieser Zellen sind in Batterien ausgerichtet, was die Batterieleistung erhöht.

Die Redox-Flussbatterien bieten verschiedene Vorteile, darunter die wichtigsten, die rentabel, robust, langlebig und vielseitig sind, kann je nach Bedarf dimensioniert werden.

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Fraunhofer-Institut

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