Sumber: epfl.ch
Baterai aliran redoks (RFB) adalah baterai isi ulang, yang umumnya didasarkan pada dua elektrolit cair. Elektrolit ini mengandung spesies redoks dalam bentuk garam terlarut, yang membawa muatan listrik. RFB terdiri dari sel elektrokimia pusat (atau tumpukan) dan dua tangki penyimpanan, masing-masing berisi satu elektrolit. Selama pengoperasian baterai, elektrolit diarahkan dari tangki penyimpanan ke sel elektrokimia, di mana terjadi pertukaran elektron dan kemudian kembali ke tangki penyimpanan. Dengan demikian, baterai diisi atau dikosongkan secara progresif saat elektrolit sedang diubah.
Garam yang berbeda dapat digunakan sebagai spesies aktif redoks dalam elektrolit, yang sifatnya dapat sangat bervariasi mulai dari berbasis logam hingga berbasis organik. Selain itu, secara teori dimungkinkan untuk merakit salah satu dari pasangan redoks positif ke salah satu dari yang negatif dan ini menghasilkan berbagai macam kimia RFB. Salah satu yang pertama dikembangkan adalah Fe/Cr RFB, dipelajari di NASA pada 1970-an. Namun, RFB yang paling umum dan paling canggih saat ini adalah apa yang disebut RFB “all-vanadium” (atau VRFB). Dalam baterai ini, logam yang sama, vanadium, digunakan di setiap elektrolit. Prinsip kerjanya dijelaskan dengan baik dalam film Youtube di bawah ini.
Salah satu keuntungan utama dari baterai khusus ini, dibandingkan dengan yang lain, adalah bahwa mereka memiliki kapasitas energi yang tidak tergantung pada daya keluarannya. Perbedaan signifikan ini adalah konsekuensi langsung dari sifat cairnya. Memang, sementara ukuran dan jumlah sel menentukan keluaran daya, ukuran tangki elektrolit – yaitu volume elektrolit – menentukan kapasitas energi baterai. Pemisahan ini memungkinkan jangkauan aplikasi yang lebih luas. Selain itu, mereka secara intrinsik lebih aman daripada baterai lain dan memiliki masa pakai yang lama, tanpa memerlukan banyak perawatan. Kerugian utama mereka adalah kepadatan energi yang relatif rendah, yang berarti bahwa mereka menempati volume yang agak besar.
RFB sekarang tersedia secara komersial, misalnya oleh pemasok berikut:
Gildemeister – Cellstrom(semua-vanadium)
aliran merah(seng-bromida)
ViZn(seng-besi)
Imergy(semua-vanadium)
Teknologi UniEnergy(semua-vanadium)
Kekuatan Rongke(semua-vanadium)
Karena keserbagunaannya, RFB dapat digunakan untuk berbagai aplikasi. Secara khusus, mereka dapat diimplementasikan secara komplementer dengan pertanian fotovoltaik atau turbin angin. Memang, mereka sangat cocok untuk menyangga fluktuasi energi terbarukan karena pengisian atau pengosongan yang terputus-putus tidak mempengaruhi secara signifikan masa pakai baterai dan waktu respons RFB pendek (biasanya kurang dari 1 detik). RFB juga dapat diintegrasikan dalam jaringan microgrid, di mana mereka memainkan peran yang sama untuk menyimpan kelebihan produksi dan memasok daya ketika konsumsi lebih tinggi dari produksi. RFB juga telah dipasang sebagai sistem cadangan (atau UPS), atau di daerah terpencil untuk stasiun telekomunikasi, misalnya.
Baterai aliran redoks dalam jumlah:
Ciri | Nilai |
Rentang daya [kW] | 10 – 10,000 |
Rentang kapasitas [kWh] | 10 – 50,000 |
Seumur hidup [tahun / # siklus] | 10 – 15 / 10,000 – 15,000 |
Kepadatan energi volumetrik [Wh/L] | 35 |
Tegangan sel [V] | 1 – 2.5 |
Waktu pengisian/pengosongan [h] | 1 – 10 |
Efisiensi energi [%] | 70 – 80 |