Case study Nr. 19:
Redox-Flow Batterie
Ausgangsituation
In der Anwendung als Redox-Flow Batterie ist Vanadium in Schwefelsäure gelöst und besitzt dort vier verschiedene Oxidationsstufen. In zwei Tanks wird das positive und das negative Electrolyt gespeichert und bei Bedarf zum Be- und Entladen zur galvanischen Zelle gepumpt, welche durch eine Membran geteilt ist. In dieser Zelle findet die eigentliche chemische Redoxreaktion statt, bei der ein Teil des Vanadiums reduziert und der andere oxidiert wird.
Dabei entsteht neben einem Stromfluss und einer Spannung von ca. 1,4 V bei 30°C Wärmeverluste, die dem System zugeführt werden.
Aufgabenstellung
Beim Vanadium Redox Flow Elektrolyt handelt es sich um ein sehr oxidationsfreundliches temperatursensibles System. Sowohl die Langlebigkeit des Elektrolyts als auch der beste Arbeitspunkt muss gewährleistet sein. Ebenfalls müssen zur Reinheit des Systems metallische Fremdionen vermieden werden.
Lösung
Kunststoffwärmetauscher in allen Varianten können zur Kühlung des Elektrolyts genommen werden.
– als Badwärmetauscher in den Energiespeichertanks zur Aufrechterhaltung der geforderten Temperatur.
– als flüssig/flüssig Wärmetauscher (Rohrplattentauscher oder Rohrbündeltauscher) im den Rohrleitungen von den Tanks zu den Zellen.
– als Flüssig/Luft (Gas-Wasser Tauscher), der im Gehäuse eine Gesamtanlage angebracht ist.
Individuelle Lösungen sind abhängig von Kundenpräferenzen, Umgebungsbedingungen und Gesetzlichen Vorgaben.
Ergebnis
Redox-Flow Batterien können weltweit selbst und schweren äußeren Bedingungen zum Einsatz kommen, wenn Sie mit Hilfe eines Calorplast-Wärmetauscher temperiert werden können. Durch den Kunststoff befinden sich keine Fremdionen im Elektrolyt und der Wärmeaustausch kann auch korrosionsfrei und wartungsarm stattfinden.
