باتری جریان

باتری جریان نوعی سلول الکتروشیمیایی است که در آن انرژی شیمیایی توسط دو جزء شیمیایی حل شده در مایعاتی که از طریق سیستم در طرف‌های جداگانه یک غشاء پمپ می‌شوند، تامین می‌شود. به عبارت ساده‌تر، در این نوع باتری‌ها، انرژی در مخازن حاوی مایعات ذخیره می‌شود و این مایعات با پمپ شدن درون سلول‌های باتری، الکتریسیته تولید می‌کنند.یک باتری جریان معمولی از دو مخزن مایع تشکیل شده است که از کنار غشایی که بین دو الکترود قرار دارد پمپ می‌شود. این دو مایع حاوی مواد شیمیایی هستند که قابلیت اکسید شدن و کاهش را دارند. هنگامی که این مایعات از کنار الکترودها عبور می‌کنند، واکنش‌های شیمیایی رخ می‌دهد و جریان الکتریکی تولید می‌شود.

یک باتری جریان معمولی از دو مخزن مایع تشکیل شده است که از کنار غشایی که بین دو الکترود قرار دارد پمپ می‌شود. این دو مایع حاوی مواد شیمیایی هستند که قابلیت اکسید شدن را دارند. هنگامی که این مایعات از کنار الکترودها عبور می‌کنند، واکنش‌های شیمیایی رخ می‌دهد و جریان الکتریکی تولید می‌شود.

مزایا:

-         ظرفیت بالا: باتری‌های جریان می‌توانند انرژی بسیار زیادی را ذخیره کنند. ظرفیت این باتری‌ها به حجم مایعات درون مخازن بستگی دارد و با افزایش حجم مخازن، ظرفیت باتری نیز افزایش می‌یابد.

-         عمر طولانی: این باتری‌ها دارای عمر طولانی و سیکل‌های شارژ/دشارژ بالایی هستند.

-         انعطاف‌پذیری: می‌توان ظرفیت این باتری‌ها را با تغییر حجم مایعات درون مخازن به راحتی تغییر داد.

-         ایمنی بالا: بسیاری از باتری‌های جریان از مواد شیمیایی غیر قابل اشتعال استفاده می‌کنند که ایمنی آن‌ها را افزایش می‌دهد.

کاربردها:

-         ذخیره انرژی در شبکه‌های برق: باتری‌های جریان برای ذخیره انرژی تولید شده از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی بسیار مناسب هستند.

-         تامین انرژی پشتیبان: از این باتری‌ها می‌توان برای تامین انرژی پشتیبان در مواقع قطع برق استفاده کرد.

-         خودروهای برقی: برخی از انواع باتری‌های جریان در حال توسعه برای استفاده در خودروهای برقی هستند.

انواع باتری جریان:

انواع مختلفی از باتری‌های جریان وجود دارد که هر کدام از مواد شیمیایی مختلفی استفاده می‌کنند. برخی از مهم‌ترین انواع این باتری‌ها عبارتند از:

-         باتری وانادیوم ردوکس: یکی از پرکاربردترین انواع باتری‌های جریان است که از وانادیوم به عنوان ماده فعال استفاده می‌کند.

-         باتری روی-برومین: این باتری از روی و برومین به عنوان مواد فعال استفاده می‌کند.

-         باتری آهن-آلومینیوم: این باتری از آهن و آلومینیوم به عنوان مواد فعال استفاده می‌کند.

محدودیت‌ها:

-         چگالی انرژی: چگالی انرژی باتری‌های جریان به اندازه باتری‌های لیتیوم-یونی نیست.

-         هزینه: هزینه ساخت و نگهداری این باتری‌ها نسبت به برخی باتری‌های دیگر بیشتر است.

-         سرعت شارژ و دشارژ: سرعت شارژ و دشارژ این باتری‌ها نسبت به باتری‌های لیتیوم-یونی کمتر است.