Estado de Carga y Seguimiento de Capacidad en Sistemas de Baterías de Flujo de Redox de Vanadio
Autores: Schofield, Kalvin; Musilek, Petr
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estado de Carga y Seguimiento de Capacidad en Sistemas de Baterías de Flujo de Redox de Vanadio
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Desarrollo sostenible
Palabras clave
Vanadio
Batería de flujo redox
Electrolito
Pérdida de capacidad
Mecanismos
Monitoreo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
El electrolito de la batería de flujo redox de vanadio es propenso a varios mecanismos de pérdida de capacidad, que deben ser mitigados para preservar la salud del electrolito y el rendimiento de la batería. Este estudio investiga una técnica simple y efectiva para la recuperación de la pérdida de capacidad que surge de mecanismos simétricos a través del reequilibrio automático del electrolito. Sin embargo, se deben utilizar técnicas químicas o electroquímicas para mitigar la pérdida de capacidad de mecanismos asimétricos (por ejemplo, la oxidación del aire), lo que requiere conocimiento de los estados de oxidación presentes en los electrolitos. Por lo tanto, este estudio evalúa la idoneidad del seguimiento del SOC a través de la absorción del electrolito para el monitoreo independiente del anolito y el catolito dentro de un sistema VRFB existente. Las pruebas se realizan durante el ciclo de una batería de 40 celdas, 2.5 kW con 40 L de electrolito. El monitoreo óptico se lleva a cabo utilizando una celda de flujo hecha a medida con caminos ópticos (grosor de cavidad interior) que varían de 1/4 a 1/16. La luz transmitida a través de la celda por una fuente de luz blanca de 550 lúmenes es monitoreada por un simple fotodiodo. El mecanismo de reequilibrio del electrolito mostró éxito en la recuperación de pérdidas de capacidad simétricas, mientras que el monitoreo óptico no tuvo éxito debido a la alta absorbancia del electrolito. Se presentan posibles mejoras al sistema de monitoreo para mitigar este problema.
Descripción
El electrolito de la batería de flujo redox de vanadio es propenso a varios mecanismos de pérdida de capacidad, que deben ser mitigados para preservar la salud del electrolito y el rendimiento de la batería. Este estudio investiga una técnica simple y efectiva para la recuperación de la pérdida de capacidad que surge de mecanismos simétricos a través del reequilibrio automático del electrolito. Sin embargo, se deben utilizar técnicas químicas o electroquímicas para mitigar la pérdida de capacidad de mecanismos asimétricos (por ejemplo, la oxidación del aire), lo que requiere conocimiento de los estados de oxidación presentes en los electrolitos. Por lo tanto, este estudio evalúa la idoneidad del seguimiento del SOC a través de la absorción del electrolito para el monitoreo independiente del anolito y el catolito dentro de un sistema VRFB existente. Las pruebas se realizan durante el ciclo de una batería de 40 celdas, 2.5 kW con 40 L de electrolito. El monitoreo óptico se lleva a cabo utilizando una celda de flujo hecha a medida con caminos ópticos (grosor de cavidad interior) que varían de 1/4 a 1/16. La luz transmitida a través de la celda por una fuente de luz blanca de 550 lúmenes es monitoreada por un simple fotodiodo. El mecanismo de reequilibrio del electrolito mostró éxito en la recuperación de pérdidas de capacidad simétricas, mientras que el monitoreo óptico no tuvo éxito debido a la alta absorbancia del electrolito. Se presentan posibles mejoras al sistema de monitoreo para mitigar este problema.