Công nghệ lưu trữ năng lượng mới từ Pin dòng chảy (flow battery)

Hiện nay, pin dòng chảy được đánh giá là công nghệ lưu trữ năng lượng cực kỳ hiệu quả, nhất là trong thời đại năng lượng tái tạo ngày càng phát triển. Vậy cơ chế hoạt động của dòng pin như thế nào? Mang lại tiềm năng ra sao trong tương lai? Ngay sau đây, Solar Hà Nam sẽ cung cấp thông tin chi tiết đến bạn!

Pin dòng chảy là gì?

Pin dòng chảy (ở trong tiếng Anh gọi là Flow battery) là loại pin cho phép người dùng có thể sạc lại nhiều lần. Bên ngoài pin là hai bình chứa dùng để chứa những chất điện phân. Chất điện phân sau đó sẽ được bơm vào trong bộ phận chính để hình thành dòng điện. Cụ thể, sau đây là cấu tạo của pin để bạn dễ dàng hình dung:

• Bộ phận chính: Gồm 1 hộp có 2 khoang chứa được ngăn cách với nhau bằng màng ngăn.
• Hai bình chứa ở bên ngoài:
  • Một bình đảm nhận vai trò cực dương, chứa chất điện phân mang điện tích âm.
  • Bình còn lại đảm nhận vai trò cực âm, chứa chất điện phân mang điện tích dương.

Có thể thấy sự khác biệt giữa cấu tạo của flow battery so với những loại pin hóa học khác. Theo đó, nếu như những pin hóa học có toàn bộ bộ phận đặt trong bộ pin chính thì pin dòng chảy lại có hai cực âm và dương đều đặt trong những thùng chứa nằm ngoài bộ phận chính. Cực dương của flow battery được kết nối với buồng của bộ phận chính, trong khi đó cực âm sẽ kết nối với buồng còn lại.

Cơ chế hoạt động của pin dòng chảy

Dung dịch điện phân ở 2 bình chứa ở bên ngoài sẽ chảy vào những buồng chứa ứng với bộ phận chính. Lúc này, phản ứng hóa học xảy ra tương tự những loại pin khác nên quá trình xả – sạc cũng tương tự pin lithium-ion. Cụ thể:

• Với quá trình xả: Electron sẽ bắt đầu di chuyển từ cực dương sang âm.
• Với quá trình sạc: Electron sẽ di chuyển theo hướng ngược lại từ âm sang dương để lưu trữ điện.

Lưu ý, tùy vào loại pin và chất điện phân sử dụng mà cơ chế hoạt động của pin dòng chảy có thể sẽ có sự khác biệt. Tuy nhiên, nguyên tắc chung vẫn là tạo ra dòng điện thông qua phản ứng hóa học giữa hai chất điện phân trái dấu.

Ưu, nhược điểm của flow battery

Pin dòng chảy được đánh giá là có tiềm năng phát triển rộng rãi trong tương lai. Tuy nhiên trước khi người dùng quyết định có nên lựa chọn hay không, hãy cùng Solar Hà Nam điểm qua một số ưu nhược điểm của nó.

Ưu điểm pin dòng chảy

Flow battery đem lại những ưu điểm cực kỳ ấn tượng như sau:

• Khả năng lưu trữ lớn cũng như cung cấp năng lượng khổng lồ. Pin có bình chứa càng lớn thì càng tạo ra được nhiều điện hơn.
• Dễ dàng tăng dung lượng lưu trữ thông qua tăng kích thước bể chứa, không cần tăng kích thước toàn bộ thiết bị chính.
• Flow battery không thể tự xả vì trong cấu tạo chứa chất điện phân có điện tích ở trong bình riêng. Vì vậy, dù bạn không sử dụng thời gian dài thì điện năng cũng không bị hao hụt.
• Độ xả sâu của pin là 100%, tức bạn có thể sử dụng hết năng lượng lưu trữ mà tuổi thọ của pin vẫn không bị ảnh hưởng.
• Chất điện phân trong pin dòng chảy không bị thay đổi về vật lý lẫn hóa học nên đảm bảo tuổi thọ của pin. Theo như ghi nhận, pin có tuổi thọ cao nhất lên đến 30 năm.
• Thành phần của chất điện phân chủ yếu là nước, sắt và muối nên vô cùng an toàn, không bị cháy nổ.

Nhược điểm

Tuy nhiên, flow battery vẫn còn một số nhược điểm chưa được khắc phục, chẳng hạn như:

• Cấu tạo bộ phận chính của pin chủ yếu là vật liệu quý hiếm (kim loại vanadi) nên tổng thể chi phí sản xuất khá đắt đỏ.
• Để tạo được công suất lớn, bình điện phân phải có kích thước thật sự lớn.
• Vì kích thước lớn nên pin chỉ thích hợp để lắp cố định, tính linh hoạt kém.

Xem thêm: Thông tin Pin lithium-ion: Hiệu suất, tuổi thọ thế nào?

Tiềm năng của pin dòng chảy trong tương lai

Chúng ta vẫn thường nghe nhắc đến pin lithium-ion khi được ứng dụng phổ biến ở mọi lĩnh vực đời sống. Tuy nhiên, nhược điểm của loại pin này là mở rộng công suất lưu trữ tương đối phức tạp. Lúc này, pin dòng chảy được đánh giá là giải pháp công nghệ mới hỗ trợ người dùng có thể nâng cao khả năng lưu trữ dễ dàng. Chỉ cần mở rộng máy bơm, bể chứa và đường ống là bạn đã có thể bơm chất lỏng đến buồng tương ứng.

Song, vì chất liệu làm nên bộ phận chính của Flow Battery tương đối đắt đỏ nên những nhà khoa học hiện nay đã nghiên cứu một loại pin mới không sử dụng lớp màng. Thay vào đó là một dòng phân tử chế tạo từ những nguyên liệu rẻ tiền như lưu huỳnh, lithium và tránh ăn mòn kim loại để giảm thiểu giá thành của pin. Thế nhưng để ứng dụng trong quy mô lớn hơn thì vẫn phải chờ đợi thêm.

Bên cạnh pin dòng chảy ứng dụng công nghệ tiên tiến, bạn cũng có thể tham khảo những dòng pin mặt trời được cung cấp bởi Solar Hà Nam. Ngoài ra, đơn vị cũng nhận về nhiều đánh giá cao khi triển khai dịch vụ lắp đặt điện mặt trời trọn gói với mức giá vô cùng hợp lý. Để được báo giá chi tiết, quý khách vui lòng liên hệ với Solar Hà Nam qua địa chỉ sau:

SOLAR HÀ NAM

Địa chỉ: Phố 268, Liêm Chính, Phủ Lý, Hà Nam

Hotline: 0932.287.872 – 0931.686.121

Email: solarhanam@gmail.com

Website: www.solarhanam.vn