Redox-Flow-Batterie(„CellCube FB 15–130“)

Tech­nische Daten

  • Her­steller : Enerox GmbH/CellCube Energy Storage Systems Inc.
  • Leistung : 15 kW
  • Spei­cher­ka­pa­zität 125 kWh
  • Spei­cherung : Strom <-> Strom
  • Tech­no­logie : Vanadium-Redox-Flow-Bat­terie

Ein Redox-Flow-Speicher ist ein elek­tro­che­mi­scher Speicher, der elek­trische Energie in einem che­mi­schen Reak­ti­ons­po­tential spei­chert. Die Reak­ti­ons­partner werden durch den Einsatz von elek­tri­schem Strom sepa­riert und dann gespei­chert. Die Reak­ti­ons­partner liegen in wäss­riger Lösung vor, weshalb diese Bat­terie auch Flüs­sig­bat­terie oder Nass­zelle genannt wird.

 

Das besondere an Redox-Flow-Spei­chern:
Sie besitzen eine relativ hohe Effi­zienz und sind sehr lang­lebig. Die Energie wird – che­misch gebunden – in ver­schie­denen Elek­tro­lyt­lö­sungen gespei­chert. Beim „Ver­mi­schen“ der Elek­trolyte wird Energie frei, beim Sepa­rieren wird elek­trische Energie auf­ge­nommen. Die Elek­trolyt-Lösungen werden in externen Tanks gespei­chert, was ein wesent­licher Vorteil dieser Tech­no­logie ist, denn dadurch lässt sich die Bat­te­rie­leistung unab­hängig von der Bat­te­rie­ka­pa­zität fol­gen­der­maßen ska­lieren

  • Ent­scheidend für die Leistung ist die Größe der soge­nannten Stacks, in denen das „Ver­mi­schen“, oder genauer gesagt der Ionen­aus­tausch zwi­schen den Elek­tro­lyt­lö­sungen statt­findet. Die ein­zelnen Zellen im Stack (Stack = Reihen-/Par­al­lel­schaltung von ein­zelnen Elek­tro­ly­se­zellen zu einem Bauteil) werden durch eine Membran in je zwei Halb­zellen getrennt, an denen ein elek­tro­che­mi­sches Potential anliegt.
  • Die Bat­te­rie­ka­pa­zität hängt allein von dem Volumen der Elek­tro­lyt­lö­sungen ab. Ob ein Liter oder 100.000 Liter, je größer die Tanks sind, desto größer mehr Energie kann die Redox-Flow-Bat­terie auf­nehmen.

Der am häu­figsten ein­ge­setzte Typ der Redox-Flow-Tech­no­logie ist die Vanadium-Redox-Flow Bat­terie. Das Vanadium befindet sich in der Bat­terie in einer wäss­rigen Schwe­fel­säu­re­lösung in ver­schie­denen Oxi­da­ti­ons­stufen. Die Lösungen werden durch Krei­sel­pumpen in den Zell­traum gepumpt und es findet ein Ionen­aus­tausch durch eine Membran statt. Wird die Zelle ent­laden bezie­hungs­weise Energie ent­nommen, wird die Anode durch eine Redox-Reaktion negativ und es ent­steht eine Spannung zwi­schen den Elek­troden. Bei der Vanadium-Oxid-Variante der Redox-Flow-Bat­terie ent­steht eine Spannung von etwa 1V pro Zelle. Es werden mehrere Zellen hin­ter­ein­ander in einem soge­nanntem Stack ver­wendet.

Wird die Bat­terie geladen, läuft die Reaktion umge­kehrt ab und in der Zelle werden Elek­tronen auf­ge­nommen.