22 años de personalización de baterías
May 31, 2021 Pageview：276
Una batería de flujo es un tipo de batería electroquímica donde la energía química es proporcionada por dos componentes químicos "disueltos" en líquidos que se bombean a través del sistema en dos lados separados de una membrana.
En estas baterías, la energía se almacena en forma de electrolito. Por el flujo de corriente, el proceso de intercambio iónico se produce cuando ambos líquidos circulan en sus respectivas áreas. Muchas baterías de agua de hierro utilizan electrodos de fieltro de carbono debido a su bajo costo y adecuada conductividad eléctrica.
Estas baterías contrastan con las baterías ordinarias en que su material dinámico es como dos o tres arreglos.
Las baterías de agua de hierro están diseñadas según los principios de la ingeniería electroquímica. Pero estas baterías tienen una energía específica baja (lo que las hace demasiado pesadas para vehículos totalmente eléctricos) y una potencia específica baja (lo que las hace demasiado caras para el almacenamiento de energía estacionario).
Estas soluciones se almacenan en cámaras externas y se bombean a través de una pila de celdas electroquímicas donde tienen lugar las reacciones de reducción y oxidación en las superficies inertes de los electrodos. El voltaje de la celda para esta batería sigue siendo de 1.0 a 2.43 voltios y está determinado químicamente por la ecuación y los rangos de Nernst.
El proceso de recarga de la batería de agua de hierro se realiza mediante dos componentes químicos disueltos en líquidos. Esta batería tiene una vida útil prolongada de más de 20 años, por lo que se puede utilizar para fines a largo plazo.
Hasta ahora se han diseñado muchos tipos de baterías de agua de hierro, incluidas baterías híbridas, baterías sin membrana y baterías redox (reducción y oxidación). Las baterías de agua de hierro redox se utilizan ampliamente y los investigadores afirman que su costo ronda los 25 dólares por kilovatio hora o menos.
Pros
Es rápidamente recargable.
No tiene emisiones nocivas.
Puede utilizarse durante períodos prolongados (más de 20 años).
Contras
Tiene una tasa de carga / descarga relativamente baja.
Tiene baja densidad energética.
Tiene un costo elevado debido al uso de grandes separadores de membrana.
Baterías de agua de hierro seco
Una batería de agua de hierro seco crea energía eléctrica al convertir la energía química en electricidad. Estas baterías tienen el electrolito en forma de una pasta espesa con solo suficiente humedad para permitir que fluya la corriente.
También es un tipo de batería electroquímica. Estas baterías son menos volátiles y pueden soportar un trato mucho más severo. Sus costos son altos, pero su proceso de recarga no cuesta casi nada para cargar.
Estas baterías son muy respetuosas con el medio ambiente porque no tienen ningún efecto dañino. A diferencia de las baterías húmedas, las baterías de agua de hierro seco no pierden sus electrolitos líquidos cuando se mueven con demasiada fuerza y rapidez.
La batería de agua de hierro seco es muy delicada y puede funcionar para casi todas las orientaciones porque no contiene líquidos y esto la hace adecuada para herramientas y equipos portátiles.
Su construcción es simple como una celda electroquímica que incluye un electrolito (estado fundido) y dos electrodos, ánodo (celda en la que ocurre la reacción de oxidación) y cátodo (celda en la que ocurre la reacción de reducción).
Las baterías de agua de hierro seco duran significativamente más que otras baterías recargables del mismo tamaño y generalmente almacenan mucha más energía que ellas. Estas baterías se utilizan en gran medida en varias aplicaciones importantes, por ejemplo, en el arranque de motores de combustión interna.
Los ejemplos más comunes de baterías de agua de hierro seco son las baterías de zinc-carbono y las baterías alcalinas.
Batería de flujo de agua de hierro
Una batería de flujo de agua de hierro genera energía a partir de un par de electrodos y una solución de electrolito líquido. Estas baterías son un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica totalmente recargable.
Las eficiencias varían mucho con la química, el estado de carga y las condiciones del proceso. La densidad de energía y la densidad de potencia son dos de las características más importantes de un sistema de almacenamiento de energía. La densidad de energía para este tipo de baterías está limitada por la solubilidad de los iones en las soluciones de electrolitos.
Los rangos de eficiencia de voltaje típicos para las baterías de flujo de agua-hierro son 62-73%. Estas baterías son muy seguras con una calidad de riesgo de incendio menor o nula y sus tasas de recarga son muy rápidas en comparación con otras baterías.
Estas baterías tienen una vida útil (dependiendo de la química del electrolito) de hasta 30 años. Tienen una eficiencia colúmbica (de carga) del 80-98%. Con la tecnología actual, los costos de capital de la batería de flujo son casi el doble del costo de un sistema de iones de litio de tamaño similar, pero los costos se están reduciendo para las tecnologías de baterías de iones de litio y de flujo y es difícil decir dónde y cuándo se estabilizarán los precios.
Estas baterías tienen una eficiencia energética del 66 al 75% con una pérdida mínima o nula de almacenamiento de energía. En el espacio de servicios públicos, las baterías de flujo son muy razonables y adecuadas para duraciones de descarga más prolongadas, generalmente más de seis horas.
Estas baterías también tienen una amplia gama de temperaturas de funcionamiento. La tecnología de la batería de flujo de agua de hierro vanadio está reemplazando a las baterías de iones de litio, ya que es mucho más segura, más escalable y duradera, además, hay mucho más vanadio que litio en la corteza terrestre.
Cómo hacer una batería de agua para planchar
Las baterías de agua-hierro utilizan disposiciones de los materiales redox-dinámicos extraídos a través de una celda electroquímica. La batería de plancha de agua es extremadamente simple de desarrollar.
Se puede hacer simplemente configurando un sistema similar a una celda electroquímica para alimentar un dispositivo electrónico. El sistema consta de dos electrodos, ánodo y cátodo.
El electrolito se compone principalmente de dos reactivos químicos en los que uno se oxida y el otro se reduce. Se conecta una carga eléctrica en el sistema que permite el flujo de corriente de una cámara a la otra.
Estas baterías de agua de hierro tienen una energía específica más baja (vatios hora por kilogramo) pero usan reactivos de bajo costo para simplificar la construcción.
Conclusión
Las baterías de agua de hierro son la mejor opción para sistemas complejos de gestión de energía, ya que tienen la capacidad de descargar completamente el sistema durante largos períodos sin ningún resultado negativo para su capacidad.
El principal problema de estas baterías es su peso porque para lograr una capacidad significativa las cámaras de electrolito tienen que ser más grandes. Sus electrolitos no son tóxicos, por lo que sus desechos también pueden reutilizarse para otros fines.
Sin embargo, las baterías de flujo de hierro y agua de vanadio tienen una alta toxicidad debido a los óxidos de vanadio. Las baterías de plancha de agua también permiten una gran cantidad de ciclos completos de proceso de carga y descarga.
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