Diskussion über Flow-Batterie vs. Lithium-Ionen

Da die Energiespeicherbranche auf den Märkten weltweit ein bemerkenswertes Wachstum verzeichnet, sind alle Augen auf die wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien gerichtet. Tatsächlich werden diese Arten von wiederaufladbaren Batterien heute in verschiedenen Anwendungen verwendet, beispielsweise in tragbaren elektronischen Geräten und Elektrofahrzeugen. Alle Anerkennung für die Beliebtheit von Lithium-Ionen-Batterien liegt in ihrer hohen Energiedichte, geringen Selbstentladung und keinem Memory-Effekt. Aber Batteriehersteller erforschen auch andere Batterien.

Verschiedene Untersuchungen haben ergeben, dass Durchflussbatterien gegenüber wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien starke Vorteile haben werden. Tatsächlich werden bereits zahlreiche Großbatterien mit dieser speziellen Technologie entwickelt.

Das Erste ist jedoch das Erste… Was ist eine Durchflussbatterie? Es ist auch als Redox-Flow-Batterie bekannt und es ist der Typ einer elektrochemischen Zelle, bei der chemische Energie durch Auflösen von zwei chemischen Komponenten in Flüssigkeiten abgegeben wird, die im System enthalten sind und ferner durch eine Membran getrennt sind.

Eine Durchflussbatterie kann wie eine Rauchabzugszelle verwendet werden, in der abgebrannter Brennstoff abgesaugt und dem System neuer Brennstoff hinzugefügt wird. Angesichts des zunehmenden Einsatzes von Durchflussbatterien in verschiedenen Anwendungen wird immer wieder diskutiert, ob Durchflussbatterien gegen Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt werden können. Wenn Sie auch neugierig sind, finden Sie hier Ihre Antwort.

Können Flow-Batterien mit Lithium-Ionen-Batterien konkurrieren?

Nun, es gibt so viele Ansprüche an Durchflussbatterien - geringere Verschlechterung, erhöhte Sicherheit, eine bessere Option für Langzeitanwendungen und vieles mehr. Schauen wir uns also jeden Anspruch genauer an und finden heraus, ob Flow-Batterien besser sind als Lithium-Ionen-Batterien.

1. Durchflussbatterien - Geringe Verschlechterung

Es gibt so viele Hersteller von Durchflussbatterien, die behaupten, dass die durchsatzabhängige Verschlechterung dieser Batterien recht gering ist. Somit bietet es Durchflussbatterien einen Vorteil gegenüber Lithium-Ionen-Batterien, die sich ziemlich schnell zersetzen.

2. Durchflussbatterien - Die zeitabhängige Verschlechterung ist nahe Null

Es gibt einige Hersteller von Durchflussbatterien, die den Stapel so eingestellt haben, dass der Elektrolyt während der Leerlaufzeiten automatisch abgelassen wird, wodurch der zeitabhängige Abbau, der mit unnötigen chemischen Reaktionen zwischen Elektroden und Elektrolyten verbunden ist, bemerkenswert minimiert wird. Jede Flow-Batterie verfügt jedoch nicht über diese Funktion.

3. Durchflussbatterien - Geringere Brandgefahr

Flow-Batterien haben bekanntermaßen ein geringeres Brandrisiko als Lithium-Ionen-Batterien. Dies könnte daran liegen, dass der nicht brennbare Elektrolyt von Durchflussbatterien hauptsächlich aus Wasser besteht. Auf diese Weise werden wahrscheinlich katastrophale Ausfälle verhindert, die bei Li-Ionen-Batterien auftreten.

4. Durchflussbatterien - Einfache Steuerung und Überwachung

Nun, es ist wahr, dass in Redox-Flow-Batterien keine Anforderungen an den Stapel- / Zellausgleich erforderlich sind, da bei einem kollektiven SoC zwischen allen Stapeln / Zellen gemeinsame negative und positive Elektrolyte vorhanden sind. Dies bedeutet, dass keine Steuerung und Überwachung erforderlich ist, um den SoC auf Stapel- und Zellebene auszugleichen.

Diese Hauptvorteile von Durchflussbatterien liegen gegenüber Lithium-Ionen-Batterien. Durchflussbatterien liegen jedoch in Bezug auf Marktdurchdringung und Marktvielfalt weit hinter Lithium-Ionen-Batterien zurück. Mit anderen Worten, Li-Ionen-Batterien dominieren die Branche der Energiespeicherung, haben einen höheren Marktanteil und sind für ein breiteres Anwendungsspektrum ausgestattet, insbesondere für kommerzielle.

Zweifellos können Marktchancen die Vorteile von Durchflussbatterien begünstigen. Lithium-Ionen-Batterien werden jedoch auch für zukünftige Anwendungen im Wettbewerb stehen.

Ist die Durchflussbatterie weniger bankfähig als die Lithium-Ionen-Batterie?

Ja, Flow-Akkus sind derzeit weniger bankfähig als Lithium-Ionen-Akkus. Es gibt jedoch Hersteller, die glauben, dass sich dies in den kommenden Jahren ändern wird. Alle sind damit einverstanden, dass das volle Potenzial der Lithium-Ionen-Batterien noch von niemandem erkannt wurde. Wenn also irgendjemand die zukünftige Möglichkeit ergründen kann, haben Lithium-Ionen-Batterien ein größeres Potenzial als jeder andere Typ.

Obwohl die Hersteller es ermöglichen, die Konzepte für Durchflussbatterien zu revolutionieren, bleiben Lithium-Ionen-Batterien für immer im Wettbewerb.

Wie funktionieren Durchflussbatterien und Lithium-Ionen-Batterien?

Die Durchflussbatterie umfasst eine elektrochemische Umwandlungsvorrichtung. Der grundlegende Prozess beinhaltet die Oxidation bestimmter Elemente, üblicherweise Metalle, um die Energie zu speichern und zu entladen. Es gibt drei Kategorien von Durchflussbatterien: Redox-Durchflussbatterien, Hybrid-Durchflussbatterien und membranlose Durchflussbatterien. Unter diesen Typen ist die Redox-Flow-Batterie die häufigste.

Durchflussbatterien haben einen flüssigen Elektrolyten, der aus dem Namen hervorgeht. Die Flüssigkeit fließt durch das Batteriesystem und hat für jede Kategorie einen einzigartigen Mechanismus. Die Redoxbatterie verwendet die Flüssigkeit für Oxidations-Reduktions-Reaktionen. Die Hybrid-Flow-Batterie hat einen Flüssig-Fest-Übergang. Und die membranlosen Batterien haben keine Elektrolyttrennschicht. Die gebräuchlichsten Elemente, die für Flow-Batterien verwendet werden, sind Vanadium, und die weniger populären sind Zink-Brom, Eisen-Chrom, Polysulfid-Brom und Eisen-Eisen.

Im Gegensatz zu den Li-Ionen-Batterien speichern die Durchflussbatterien den flüssigen Elektrolyten in den externen Tanks. Der energietragende Elektrolyt wird von den Stromerzeugungsstapeln getrennt; Daher haben Durchflussbatterien die Leistung und Energie entkoppelt. Wenn Sie sicherstellen möchten, dass Ihre Batterie länger hält, müssen Sie einen größeren Gastank und einen größeren Motor für Lithium-Ionen-Batterien kaufen. Dies ist jedoch keine Voraussetzung für die Flow-Batterien, da sie nur einen größeren Gastank benötigen.

Eine Durchflussbatterie kann einen entladenen Elektrolyten selbst aufladen. In den Lithium-Ionen-Batterien erfolgt das Laden und Entladen des Elektrolyten, wenn der Fluss durch alle Zellen und Stapel gleichzeitig erfolgt. Infolgedessen gibt es eine gemeinsame Ladungsstufe, anstatt eine Anzahl von SoCs für jede einzelne Zelle zu haben. Dies bedeutet, dass die Durchflussbatterien keinen Zellen- und Stapelausgleich benötigen.

Endgültiges Urteil

Als Power-Akku ist der Lithium-Ionen-Akku erstaunlich. Als energiebatterie gewinnt die Flow-Batterie in einigen Bereichen. Aus diesem Grund wird ständig über bestimmte Eigenschaften der Batterien diskutiert, um die beste Wahl für die zukünftige Technologie zu treffen. Da sich die Energiespeicherbranche schneller verändert, hat die Welt die Lithium-Ionen-Batterien im Blick. Es besteht kein Zweifel, dass Durchflussbatterien einige starke Vorteile gegenüber ihnen haben und einige große Hersteller sie bereits verwenden. Aber Lithium-Ionen ist immer noch im Wettbewerb und erwirbt 95% des US-amerikanischen Marktes.

Lithium-Ionen-Batterien bieten eine überlegene Leistung und einen erheblichen Preisnachlass sowie weitere wichtige Vorteile. Deshalb dominieren sie den Weltmarkt. Um mit den Lithium-Ionen-Batterien mithalten zu können, müssen Flow-Batterien einen langen Weg zurücklegen.