एक पूर्णप्रवाह बैटरीऊर्जा भंडारण प्रणाली में आम तौर पर शामिल हैंबिजली इकाई(इलेक्ट्रोलाइट स्टैक),ऊर्जा इकाई(इलेक्ट्रोलाइटऔरइलेक्ट्रोलाइट भंडारण टैंक),इलेक्ट्रोलाइट वितरण इकाई(पाइपलाइन,पंप,वाल्व,सेंसर, आदि), औरबैटरी प्रबंधन प्रणालीइनमें से,बिजली इकाईवह मुख्य तत्व है जो सिस्टम के पावर स्केल को निर्धारित करता है, जबकिऊर्जा इकाईसिस्टम की ऊर्जा भंडारण क्षमता में निर्णायक भूमिका निभाता है। दोनों इकाइयाँ स्वतंत्र रूप से काम करती हैं लेकिन समग्र कार्य का समर्थन करने के लिए समन्वय में काम करती हैंप्रवाह बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली.
फ्लो बैटरी उत्पादन प्रक्रिया: एक पूर्ण विवरण
इलेक्ट्रोलाइट स्टैक असेंबलीउत्पादन प्रक्रिया की शुरुआत असेंबली से होती हैइलेक्ट्रोलाइट स्टैकमुख्य सामग्रियों की तैयारी के बाद। पहला कदम है उपयोग करनालेजर वेल्डिंग प्रौद्योगिकीफ्यूज करने के लिएद्विध्रुवीय प्लेटेंऔरझिल्लीरिसाव को रोकने के लिए इसे एकीकृत सील में बदल दिया गया है।लेजर वेल्डिंग प्रक्रियाइसके अनूठे फायदे हैं, जैसे कि तुरंत गर्म होना, पिघलना और जमना, जिससे समग्र स्टैक में कोई विकृति नहीं आती। हीट प्लेट, हॉट मेल्ट ग्लू या सीलिंग रिंग जैसे पारंपरिक तरीकों की तुलना में,लेसर वेल्डिंगवेल्डिंग दक्षता में पाँच गुना से अधिक सुधार होता है। इसके अतिरिक्त,गर्मी प्रभावित क्षेत्रदौरानलेसर वेल्डिंगआमतौर पर ±1 मिमी के भीतर नियंत्रित किया जाता है, जिससे उच्च तापमान के नकारात्मक प्रभाव को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता हैइलेक्ट्रोलाइट प्रदर्शनयह अनुप्रयोग न केवल स्टैक की विश्वसनीयता को बढ़ाता है बल्कि असेंबली स्वचालन में भी सुधार करता है और सीलिंग सामग्री के उपयोग को कम करता है, जिससे स्टैक की लागत कम हो जाती है।
बादलेसर वेल्डिंग, अगला चरण स्टैकिंग और कसना है।द्विध्रुवीय प्लेटें,झिल्ली सील, और अन्य घटकों को आवश्यक अनुक्रम और संख्या के अनुसार स्टैक किया जाता है। संपीड़न और सील करने के बाद, घटकों को बोल्ट के साथ सुरक्षित किया जाता है, जिससे स्टैक असेंबली पूरी हो जाती है।
रिसाव और चार्ज/डिस्चार्ज प्रदर्शन परीक्षणएक बारस्टैक असेंबलीपूरा हो जाने पर, इसे परीक्षण उपकरण में ले जाया जाता हैरिसाव परीक्षणगैर-अनुपालन वाले उत्पादों को पुनः सील करने के लिए वापस भेज दिया जाता है।लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया.अनुपालक उत्पाद फिर अगले चरण पर जाते हैं—चार्ज/डिस्चार्ज प्रदर्शन परीक्षणइस चरण में मुख्य ध्यान परीक्षण वातावरण की स्थिरता, चार्ज/डिस्चार्ज कट-ऑफ में एकरूपता और एकरूपता सुनिश्चित करना है।इलेक्ट्रोलाइटये सभी स्थितियाँ सटीक और विश्वसनीय परीक्षण परिणामों के लिए महत्वपूर्ण हैं।
इलेक्ट्रोलाइट भरनायह चरण एक का उपयोग करता हैस्वचालित तरल इंजेक्शन प्रणाली. सबसे पहले,बैटरी स्टैकबनाने के लिए वैक्यूम उपचार से गुजरना पड़ता हैनकारात्मक दबाव वातावरण, इसके बाद स्वचालित इंजेक्शन लगाया जाता हैइलेक्ट्रोलाइटएक भरने वाले पोर्ट के माध्यम से। पूरी प्रक्रिया सामान्य तापमान और पूरी तरह से सीलबंद स्थितियों के तहत होती है ताकि बाहरी कारकों को हस्तक्षेप करने से रोका जा सकेइलेक्ट्रोलाइटऔरस्टैक प्रदर्शन.
ऊर्जा भंडारण प्रणाली एकीकरण और संयोजनअंतिम चरण एकीकरण और संयोजन हैऊर्जा भंडारण प्रणाली. एकाधिक समाप्तढेर,धातु फ्रेम,पाइपलाइन, सामान,इलेक्ट्रोलाइट टैंक,चुंबकीय पंप, औरविद्युत नियंत्रण प्रणालियाँएक मानकीकृत रूप में इकट्ठा किया जाता हैऊर्जा भंडारण प्रणाली.
इन मुख्य उत्पादन चरणों में उपयोग किए जाने वाले विशेष उपकरणों के अलावा, अन्य सामान्य सहायक उपकरण भी आवश्यक हैं, जैसेकूलिंग टावर्स,निकास शुद्धिकरण प्रणालियाँ,वायु संपीड़क, औरशुद्ध जल प्रणालियाँहालांकि ये सहायक उपकरण सीधे मुख्य उत्पादन चरणों में भाग नहीं लेते हैं, लेकिन वे सुचारू उत्पादन प्रक्रिया सुनिश्चित करने, पर्यावरणीय स्थिरता बनाए रखने और उत्पाद की गुणवत्ता की गारंटी देने में एक अपरिहार्य भूमिका निभाते हैं।
फ्लो बैटरी उत्पादन में प्रमुख सामग्री
झिल्ली झिल्ली, जिसे के रूप में भी जाना जाता हैआयन विनिमय झिल्ली, अत्यंत महत्वपूर्ण हैवैनेडियम प्रवाह बैटरी. यह अलग करता हैसकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोडसेइलेक्ट्रोलाइटशॉर्ट सर्किट और क्रॉस-संदूषण को रोकते हुए, सिस्टम में आयन संतुलन बनाए रखते हुए। पारगम्यता, स्थिरता और लागतझिल्लीके व्यावसायीकरण के लिए महत्वपूर्ण कारक हैंप्रवाह बैटरी.
फ्लोरीन सामग्री के आधार पर, विभिन्न प्रकार के होते हैंझिल्ली, शामिलपरफ्लुओरोसल्फोनिक एसिड झिल्ली,आंशिक रूप से फ्लोरिनेटेड झिल्ली,गैर-फ्लोरीनेटेड झिल्ली, औरमिश्रित आयन विनिमय झिल्ली.परफ्लुओरोसल्फोनिक एसिड झिल्लीअपनी उच्च चालकता, कम प्रोटॉन प्रतिरोध और यांत्रिक शक्ति के कारण, केवल ये ही ऐसे हैं जिनका व्यवसायीकरण किया गया है, जबकि अन्य अभी भी प्रायोगिक चरण में हैं।
द्विध्रुवीय प्लेटेंद्विध्रुवीय प्लेटेंमें एक महत्वपूर्ण घटक हैंप्रवाह बैटरी, कोशिकाओं को श्रृंखला में जोड़ने, विद्युत प्रवाह करने और इलेक्ट्रोड को सहारा देने के लिए जिम्मेदार है।द्विध्रुवीय प्लेटेंअच्छा होना चाहिएचालकता,विद्युत रासायनिक स्थिरता,संक्षारण प्रतिरोध, औरयांत्रिक शक्ति.
प्रयुक्त सामग्रीद्विध्रुवीय प्लेटेंशामिल करनाधातुओं,ग्रेफाइट,कंपोजिट मटेरियल, औरएकीकृत इलेक्ट्रोड-द्विध्रुवी प्लेटें.ग्रेफाइट प्लेटेंउनकी अच्छी चालकता और रासायनिक स्थिरता के लिए उन्हें पसंद किया जाता है, लेकिन उनमें कमयांत्रिक शक्तिये भंगुर होते हैं, इन्हें संसाधित करना कठिन होता है, महंगे होते हैं तथा इनका बड़े पैमाने पर उत्पादन करना कठिन होता है।मिश्रित द्विध्रुवीय प्लेटेंदोनों के फायदे एक साथधातुऔरग्रेफाइटजिससे वे उभरती हुई मुख्यधारा की पसंद बन गए हैं।एकीकृत इलेक्ट्रोड-द्विध्रुवीय प्लेटेंइलेक्ट्रोड को संयोजित करें औरद्विध्रुवीय प्लेटएक एकल इकाई में सुधार,बैटरी प्रदर्शनऔर संयोजन आसान है, लेकिन प्रक्रिया अधिक जटिल और महंगी है।
इलेक्ट्रोलाइट इलेक्ट्रोलाइटएक मुख्य सामग्री हैप्रवाह बैटरी, सीधे प्रदर्शन और लागत को प्रभावित करता हैऊर्जा इकाई. मात्रा और सांद्रताइलेक्ट्रोलाइटअधिकतम निर्धारित करेंऊर्जा भंडारण क्षमताप्रणाली की शुद्धता, स्थिरता और तापमान रेंजइलेक्ट्रोलाइटको प्रभावितबैटरी की दक्षताऔर जीवनकाल.
उदाहरण के लिए,वैनेडियम प्रवाह बैटरी,इलेक्ट्रोलाइटऔरबिजली इकाईप्रत्येक लागत प्रारंभिक निवेश का लगभग 50% होती है। जैसे-जैसे चार्ज/डिस्चार्ज का समय बढ़ता है, लागत भी बढ़ती जाती हैइलेक्ट्रोलाइटएक बड़ा अनुपात बन जाता है। तैयार करने के मुख्य तरीकेवैनेडियम इलेक्ट्रोलाइट्सशामिल करनाभौतिक विघटन,रासायनिक कमी, औरइलेक्ट्रोलीज़, साथइलेक्ट्रोलीज़बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए यह सबसे आम तरीका है।
उद्योग की चुनौतियाँ और अवसर
लागत दबाव और तकनीकी सफलताएँ:वैनेडियम प्रवाह बैटरीअभी भी अपेक्षाकृत उच्च उत्पादन लागत का सामना करना पड़ता है। इन लागतों को कम करना और दक्षता में सुधार करना उद्योग के भविष्य के विकास के लिए महत्वपूर्ण होगा।तकनीकी सफलताएँजैसे कि नए विकासइलेक्ट्रोलाइट्स, लागत कम करने और प्रदर्शन बढ़ाने में मदद कर सकता है।
नीति समर्थन और बाजार अवसर: वैश्विकनीतिमें परिवर्तनऊर्जा भंडारण उद्योगके लिए नए निवेश अवसर पैदा होंगेप्रवाह बैटरी.वैनेडियम प्रवाह बैटरी, उनकी उच्चऊर्जा घनत्वऔर लंबाजीवनकाल, बाजार में अद्वितीय लाभ हैं। जैसे-जैसे मांग बढ़ती हैनवीकरणीय ऊर्जाबढ़ जाती है,प्रवाह बैटरीमें बढ़ती भूमिका निभाने की उम्मीद हैऊर्जा भंडारण क्षेत्र.
प्रतिस्पर्धा और भविष्य की दिशाएँ:प्रवाह बैटरियांनए लोगों से प्रतिस्पर्धा का सामना करनाऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियांजैसे किलिथियम आयनऔरसोडियम-आयन बैटरी. एक बड़ा बाजार हिस्सा हासिल करने के लिए,प्रवाह बैटरी उद्योगपर ध्यान केन्द्रित करने की आवश्यकता होगीतकनीकी नवाचारऔर उद्योग सहयोग।
आपूर्ति श्रृंखला सहयोग और पूंजी बाजार के अवसर: कम्पनियांप्रवाह बैटरी आपूर्ति श्रृंखलागहन सहयोग के माध्यम से पारस्परिक रूप से लाभकारी विकास प्राप्त किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त,प्रवाह बैटरी उद्योगके लिए नए निवेश के अवसर प्रस्तुत करता हैपूँजी बाजार.
