Entwicklung und Konzeptionierung einer Methode zur Reduzierung von Streuströmen in Redox-Flow-Batteriesystemen

Kurzfassung

Die Vanadium-Redox-Fiow Batterie ist ein vielversprechender Ansatz für die temporäre Speicherung wetterabhängiger erneuerbarer Energien, wie z.B. Windkraft Die elektrische Energie wird in einer Vanadium-Elektrolytlösung gespeichert, welche über Rohrleitungen durch die Zellen bzw. Stacks gepumpt wird. Da diese Lösung eine ionische Leitfähigkeit besitzt, kommt es zu einem unerwünschten Potentialausgleich in den Leitungen, der Streustrom genannt wird. Diese Ströme sind nicht nutzbar und verringern die Effizienz des Batteriesystems. Diese Arbeit umfasst eine Recherche und theoretische Untersuchung von verschiedenen Methoden zur Streustromreduzierung: Durchflussmessgeräte, Gasblasenzufuhr ins Rohr und Kunststoff-Zylinder in einem Strömungsring. Weiterhin wird die Wirkung der genannten Methoden auf Streuströme in einer dafür entwickelten Versuchseinrichtung bei verschiedenen Elektrolyt-Volumensträmen überprüft. Als Maß für den Pumpenergieverlust wird der Druckverlust gemessen. Die Versuche zeigen, dass die Gasblasen-Methode der vielversprechendste Ansatz ist. Sie besitzt den größten Einfluss auf Streuströme. Sie hat gegenüber den anderen Methoden den Vorteil, dass ihre Wirkung auf Streuströme sowie Pumpverluste durch die zugeführte Gasmenge regelbar ist.