フロー電池技術 – はじめに

再生可能エネルギーを貯蔵する必要性が高まる中、フロー電池技術に依存する人が増えています。レドックス電池とも呼ばれるフロー電池は、信頼性が高く、柔軟性があり、安全なエネルギー源であり、長期間のエネルギー貯蔵を提供できます。このテクノロジーをご存じない場合は、詳しく説明させていただきます。フロー電池は、化学エネルギーを電気エネルギーに変換する充電式電池です。フロー電池とは、その名の通り、多孔質膜で区切られた2つの液体が並んで流れる電池です。どちらの液体にも化学物質が溶解しています。液体を隔てる多孔質膜を介してイオン移動が起こると、化学エネルギーが電気エネルギーに変換され、電源として使用できます。簡単に言えば、バッテリーは、選択的なイオンの動きによって充電および放電が許可され、必要な化学反応を完了しながらタンク内を常に流れているときに機能します。

フロー電池を実行するために通常使用される化学物質は、鉄クロム、臭化亜鉛、バナジウム、亜鉛イオン、および亜鉛セリウムです。バナジウム注入電池は、大規模で最も一般的に使用されています。

従来のフロー電池とフロー電池の最大の違いは、前者ではエネルギーが電極に蓄えられるのに対し、後者ではエネルギーが電解質に蓄えられることです。燃料電池と同じように、使用済みの燃料（この場合は化学薬品を注入した液体）を取り出し、新しい燃料を追加して必要な電力を得ることができます。ただし、通常は充電式バッテリーとして使用されるため、外部電源からエネルギーを回生できます。

2 つの薬液溶解液は、それぞれのタンクを流れます。そのため、巨大な電解液タンクを設置することで、蓄電容量を簡単に増やすことができます。フロー電池には、レドックス、メンブレンレス、ハイブリッドの 3 つのカテゴリがあります。

3.2V 20A低温LiFePO4バッテリーセル-40℃3C放電容量≥70％充電温度：-20〜45℃放電温度：-40〜+ 55℃鍼灸試験合格-40℃最大放電率：3C

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フロー電池は、消費者に次のような大きな利点があるため、非常に注目されています。

放電と充電を同時に

長いライフサイクル

有害物質の排出ゼロ

環境にやさしい素材の使用

耐久性

過充電と過放電に耐えることができます

騒音公害ゼロ

安全に使用できます

低自己放電

迅速な応答時間

低温高エネルギー密度頑丈なラップトップ ポリマー バッテリーバッテリー仕様: 11.1V 7800mAh -40℃ 0.2C 放電容量 ≥80%防塵、耐落下性、耐腐食性、耐電磁干渉性

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フロー電池技術企業

フロー電池への依存により、多くの電池製造会社は自社バージョンのフロー電池を顧客に提供するようになりました。高品質のフロー電池を顧客に提供しているトップ企業は次のとおりです。

Enerox Gmbh - 「Cellcube」という名前でバナジウム フロー電池を販売するオーストラリアの会社

Largo Inc. - カナダに本拠を置くこの会社は、「VPURE」「VPURE+」「VCHARGE」および「クリーンエネルギーに基づく VRFB」という名前でバナジウムフロー電池のさまざまなバリエーションを提供しています。

Unienergy Technologies LLC- Reflexバッテリーのタイトルでフローバッテリーを業界に提供しています

ESS Tech Inc. – 低コストの鉄流電池を提供するアメリカを拠点とする会社

Primus Power ソリューション - 低コストで長時間使用可能なエネルギー電池を公益事業市場や商業および産業部門に提供します。

SCHMID Group - ブランド名 SCHMID Everflow でバナジウム レドックス フロー電池を提供

Invinity エネルギー システム - 産業用、商業用、マイクロ グリッド、およびグリッド規模のアプリケーション向けのバナジウム フロー バッテリを提供します。

フローバッテリー vs リチウムイオン

フロー電池もリチウムイオン電池も充電可能なエネルギー源です。ここ数年、フロー電池への傾倒が急速に進んでいますが、どちらの電池にも個性があり、どちらを使用するかを除外することはできません。これらの両方のバッテリーから最適なものを選択するのは、個人の好みとエネルギー要件によって異なります。どちらのバッテリーがニーズに適しているかは、特定の機能のトレードオフに過ぎません。これらのバッテリーの主な違いは次のとおりです。

フロー電池は、リチウムイオン電池に比べて高価です。これは、充放電速度が遅く、化学反応に伴う広い面積が必要なためです。

フロー電池は、リチウムイオン電池のように電池容量が経年劣化しません。

リチウムイオン電池は可燃物を使用しているため発火の危険がありますが、フロー電池は可燃物を使用していないため火災の危険はありません。

リチウムイオン電池は、再充電する前に完全に放電することはできませんが、フロー電池では放電と再充電が同時に行われるため、中断することなくエネルギーを一定に供給することができます。

フロー電池では、リチウムイオン電池のような相間化学反応の問題はありません。これが、フロー電池の寿命が比較的長い理由です。一定の化学反応ができるということは、約 30 年間、無制限のバッテリー サイクルまでフロー バッテリーを使用できることを意味します。一方、リチウムイオン電池の比較寿命はわずか 8 年です。

リチウムイオン電池は高い電力密度を提供できますが、持続時間はわずか数時間 (最大 2 時間) です。それに比べて、フロー電池は電力密度が小さいですが、最大 10 時間安定して電力を供給できます。

フロー電池はバナジウムのような環境に優しい材料を使用しますが、リチウムイオン電池に使用される材料はそれほど環境に優しくありません。

フロー電池は、コンパクトでポータブルなリチウムイオン電池と比較して、比較的重く、より多くのスペースを必要とします。これは、液体を運ぶ大きなタンクが付随しているためです。

家庭用フロー電池

住宅や住宅所有者は、自宅でフロー電池を使用する傾向があります。現在、多くの企業が家庭用のバナジウム フロー電池を大量に製造しています。耐久性があり、電力容量の劣化がなく、費用対効果が高く、安全であるため、これらのバッテリーは家庭での使用に最適です。これらのバッテリーは、メンテナンスが少なくて済み、屋内と屋外の両方で低温で動作できるため、住宅所有者にとって便利です。

住宅所有者に提供する最大のメリットの 1 つは、電気代が安いことです。住宅所有者は、太陽電池パネルにこれらのバッテリーを取り付けて、晴れたときに電気エネルギーを蓄え、後で使用すると同時に、電気消費に対して低コストを支払うことができます。住宅所有者は、これらのバッテリーを地域の配電網に接続し、エネルギー コストが高くなるピーク時に使用するために、低料金でエネルギーを蓄えることもできます。このようにして、中断のない、信頼性の高い、安全な電力供給を楽しみながら、全体的な電気消費量を削減できます。