VRB: Batteria a flusso Vanadio Redox

VRB: Batteria a flusso Vanadio Redox

Le VRB accumulano l'energia impiegando le coppie redox del vanadio (V2+/V3+  al catodo e V4+/V5+ all'anodo), presenti  nell'elettrolita in soluzione con acido solforico

Durante i cicli di carica/scarica gli ioni H+ sono scambiati fra i due serbatoi dell'elettrolito tramite una membrana polimerica permeabile agli ioni idrogeno. La tensione delle celle è di 1,4-1,6 volt. L'efficienza netta di questa batteria può essere dell' 85%. 

Attualmente sono installati in Giappone degli impianti pilota da 500 kW di potenza con una capacità di 5 MWh di energia accumulabile/erogabile (10 ore per fase). La capacità di accumulo degli attuali impianti-pilota è di circa 30 Wh/kg, altri prototipi in fase di R&S hanno capacità di 50 Wh/kg

Vantaggi:

  • numero indefinito di cicli di carica/scarica della batteria;
  • efficienza elevata (maggiore dell'85% della efficienza totale);
  • carica facile e veloce della batteria mediante semplice sostituzione dell'elettrolita;
  • vita praticamente illimitata (maggiore di 20 anni)
  • manutenzione praticamente inesistente;
  • facilità di monitoraggio dello stato di carica delle celle;
  • costo per kWh in diminuzione all'aumentare della capacità di stoccaggio;
  • miglioramento, sotto il profilo costi/kWh, dei costi di manutenzione, di durata nei confronti della tradizionale batteria al piombo.

Svantaggi:

Sono tra le batterie più promettenti in fase di R&S avanzata, sopratutto per i sistemi di grande capacità, non hanno svantaggi evidenti rispetto ad altri sistemi chimici di accumulo.

Fonte
www.electricitystorage.org/tech/technologies_vrb.htmwww.chemieco.com
www.vrbpower.com
www.reliablepowercompany.com
www.vanadiumbattery.com


Schema di funzionamento delle celle VRB, con evidenza del circuito idraulico di flusso degli elettroliti.
Fonte: www.electricitystorage.org




Complesso di batterie VRB della giapponese Sumitomo Electric Industries, ha una capacità di 3.000 kWh. 
Fonte: www.electricitystorage.org 

La caratteristica delle batterie a flusso di poter effettuare la sostituzione dell'elettrolita per la ricarica apre interessanti prospettive per applicazioni sugli autoveicoli: potenzialmente si tratta di fare rifornimento come avviene con le vetture a carburante. La rigenerazione dell'elettrolita, in sede separata dalla batteria, presuppone anche la possibilità di essere effettuata laddove vi sia abbondante disponibilità di fonti energetiche rinnovabili, ovviando anche al problema della discontinuità di alcune di queste fonti.