BATERÍA DE FLUJO

La necesidad de baterías que almacenen más, se recarguen más rápido, y cuyos materiales tomen más tiempo para degradarse, mientras que al mismo tiempo los costos se mantengan bajos, o asequibles al público general; crea una necesidad imperante de innovación.

Es así como la investigación en baterías de flujo ha ido avanzando, y estas podrían sostener la energía en una medida de años en vez de días.

Las baterías de flujo utilizan los mismos componentes que una batería tradicional armada con celdas de iones de litio, pero funcionan de una manera que permite que puedan ser escaladas para alcanzar MWs de capacidad. Utilizando un par de electrodos que convierten la energía de los químicos en electricidad, los electrolitos llevan la carga de un electrodo hacia el otro; igual que una batería convencional, excepto, en vez de tener una celda de electrodos y electrolitos juntos, las baterías de flujo los mantienen separados.

Los electrolitos se mantienen en tanques separados, y estos determinarían la capacidad de la energía almacenada. Durante el uso de la batería, los electrolitos son bombeados hacia los electrodos, que extraen esta energía para convertirla en electricidad. El proceso funciona de manera inversa al momento de la recarga.

¿Cómo funciona? Las baterías de flujo también se conocen como baterías redox (reducción – oxidación), debido a que la energía es generada al intercambiar iones a través de una membrana mientras que los líquidos electrolíticos circulan en espacios separados.

Ventajas: Estas baterías pueden ser diseñadas con diversas formas en mente –una adición bienvenida en aplicaciones donde una forma cúbica es inconveniente. Además, son recargables, tienen un largo ciclo de vida, un tiempo muy rápido de respuesta, y no requieren una carga de ecualización para cada celda. Requieren de poco mantenimiento y tienen una alta tolerancia hacia las sobrecargas y descargas, lo cual las hacen ser seguras sin requerir de elementos electrónicos profilácticos como en las baterías de litio.

Potencial vehicular. Especialmente en vehículos eléctricos, donde se requiere de una recarga rápida, solo sería necesario sustituir los electrolitos; proceso que es mucho más rápido y práctico que pasar varias horas recargando la batería del vehículo. Esto sería positivo además para el valor de los vehículos eléctricos, cuyas baterías son muy caras – utilizando la batería de flujo, solo sería cuestión de sustituir los electrolitos y la membrana de ser necesario, en vez de toda la batería.

Limitaciones de la tecnología, y posibles soluciones:

LIMITACIONES

1. Los electrolitos son relativamente caros, utilizando partículas de vanadio.

2. Almacenamiento de electrolitos en tanques separados

SOLUCIONES

1. El uso de ácidos carboxílicos en quinones es una solución para la durabilidad de uno de los electrolitos, alcanzando una degradación de solo 3% anual. Sin embargo, la degradación del otro electrolito aún no ha sido solucionado.

2. Diseños modulares que permitan la utilización de racks existentes.