Redox-Flow-Batterie, Teil 1

Funktionsweise der Redox-Flow-Batterie am Beispiel der Vanadium-Redox-Flow-Zelle; Sterner, M.; Stadler, I.: Energiespeicher – Bedarf, Technologien, Integration, Springer-Verlag Berlin Heidelberg. Sterner, Sauer, D. U.: Marktanreizprogramm für dezentrale Speicher insbesondere für PV-Strom, Institut für Stromrichtertechnik und Elektrischer Antriebe, RWTH Aachen.

Allgemein

Die Entwicklungsarbeiten zu den Redox-Flow-Batterien gehen auf die Mitte des 20. Jahrhunderts zurück. Erstmalig wurde eine Zelle, bestehend aus Eisen-Titan-Elektrolytpaaren, am Glenn Research Center, USA, in den 1970er Jahren für die Raumfahrt entwickelt /1/. Der wesentliche Unterschied zwischen Redox-Flow-Batterien und herkömmlichen Akkumulatoren besteht darin, dass die Energiespeicherung und Umwandlung nicht in der galvanischen Zelle, sondern räumlich getrennt voneinander in separaten Tanks stattfindet. Hier ist die Dimensionierung von Leistung und Energie unabhängig voneinander möglich. Das Wort „Redox“ bezeichnet die beiden elektrochemischen Reaktionen Reduktion und Oxidation, wobei das Wort „Flow“ auf das in flüssiger Form vorliegende Aktivmaterial aufmerksam macht. Das aktive Material ist nicht in den Elektroden fest eingelagert, sondern liegt in ungelöster Form vor und wird in speziellen Tanks gelagert. Der wesentliche Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, dass hierbei mehr Material zur Verfügung gestellt werden kann als normalerweise in den Elektroden Platz findet. Bekanntester Vertreter der Redox-Flow-Batterie ist die Vanadium-Batterie /2/.