Läbivooluelement

Allikas: Vikipeedia
Vanaadium-läbivooluelemendi ehitus ja talitlus tühjendamisel
Vanadium-läbivooluelemendi laadimine

Läbivooluelement on erilaadne keemiline vooluallikas, milles redoksreaktsiooni komponendid on salvestatud ioonidena vedelikus. Kõige tuntum on vanaadium-läbivooluelement (patenteeritud 1986. a), milles elektrokeemilist energiat kannavad vanaadiumi ioonid (läbi elemendi negatiivse elektroodi) ja vanaadiumoksiidi ioonid (positiivsel elektroodil); mõlemal juhul on ioonid lahustunud kujul väävelhappes. Ioonlahused, s.o elektrolüüdid paiknevad elemendi juurde kuuluvas kahes tankis. Tankide maht määrab elemendi elektrimahutavuse.

Poorsest grafiidist elektroode ja ühtlasi neid läbivaid elektrolüüdivooge eraldab separaator. Selleks on mikropoorne membraan, mis laseb takistamatult läbi H3O+ ioone, kuid on tõkkeks metalli ioonidele.

Tühjaks saanud elementi on võimalik laadida elektrienergia abil nagu tavalist akut, ent läbivooluelementi laetakse harilikult sel teel, et asendatakse töötanud elektrolüüdid tankides värskete elektrolüüdikogustega. Kasutatud elektrolüüdid muudetakse taas kasutuskõlblikuks eraldi laadimisseadmes. Seega võib läbivooluelementi vaadelda akuna, mille laadimine toimub akust väljaspool. Tühjendamisprotsessi poolest aga on läbivooluelement võrreldav kütuseelemendiga.

Vanaadium-läbivooluelemendi pinge on 1,4 V. Neist elementidest koostatud patarei võimsus võib ulatuda ühest kilovatist mitme megavatini. Energiamuunduse kasutegur on üle 75 %. Energiatihedus on keskmiselt 25 Wh lahuse kilogrammi kohta. Et elemendi elektroodid keemilises protsessis ei osale, on vooluallikas küllalt pikaealine: töötsüklite arv vähemalt 10 000. Elektrolüütide struktuur püsib tankides pikka aega muutumatuna ja seega ei toimu ka reservpatareis isetühjenemist. Vanaadiumläbivoolupatareid on peamiselt leidnud kasutamist reservtoiteallikaina, näiteks mobiilside tugijaamades, samuti puhverpatareina tuuleelektrijaamades, tagades elektrivarustuse tuulevaiksel ajal.

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]