Funktionsweise; Batterietechnologie - VOLTSTORAGE SMART Handbuch

3. Funktionsweise

3. FUNKTIONSWEISE

3.1 Batterietechnologie

Das Speichersystem basiert auf der Vanadium-Redox-Flow (VRF) Batterietechnologie. Kennzeichnend für die
VRF-Technologie ist die Speicherung elektrischer Energie in einer Vanadium basierten Elektrolyt-Flüssigkeit. Die
Grundlagen dieser Batterietechnologie wurden in den 1970er Jahren von der US-Raumfahrtbehörde NASA ent-
wickelt. Bislang kam die VRF-Technologie ausschließlich in Großspeichern für leistungsstarke Solar- und Wind-
parks zum Einsatz.
Vanadium
In zwei getrennten Tanks befindet sich eine Vanadium basierte Elektrolyt-Flüssigkeit, die als Speichermedium
genutzt wird. Die Elektrolyt-Flüssigkeit besteht zu sehr großen Teilen aus reinem Wasser. Darüber hinaus
beinhaltet der Elektrolyt Schwefelsäure, Phosphorsäure und Vanadiumpentoxid.
Im positiv geladenen Elektrolyttank befinden sich im ungeladenen Zustand Vanadium-Ionen mit der Oxidations-
stufe 4. Dadurch nimmt der Elektrolyt eine bläuliche Färbung an. Durch die Zufuhr von zu speicherndem Strom
oxidieren die Vanadium-Ionen und nehmen die Oxidationsstufe 5 an. Ist das Speichersystem vollständig aufge-
laden, befindet sich ausschließlich Vanadium 5 im positiv geladenen Elektrolyttank. Der Elektrolyt weist dann eine
gelbliche Färbung auf.
Im negativ geladenen Elektrolyttank befinden sich im ungeladenen Zustand Vanadium-Ionen mit der Oxidations-
stufe 3. Dadurch nimmt der Elektrolyt eine grünliche Färbung an. Durch die Zufuhr von zu speichernden Strom
kommt es zu einer Reduktion der Vanadium-Ionen, welche die Oxidationsstufe 2 annehmen. Ist das Speicher-
system vollständig aufgeladen, befindet sich ausschließlich Vanadium 2 im negativ geladenen Elektrolyttank. Der
Elektrolyt weist dann eine lilane Färbung auf.
Schlüsselkomponenten der VRF-Technologie am Beispiel des VoltStorage SMART
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1. Elektrolyttanks
Der Vanadium-Elektrolyt befindet sich in zwei getrennten Elektrolyttanks, die in
der Summe 220 Liter Elektrolytflüssigkeit beinhalten.
2. Batteriestack
Die Reduktion bzw. Oxidation des Vanadium-Elektrolyts findet im Batteriestack statt,
der aus 18 aufeinander geschichteten Batteriezellen besteht.
3. Pumpsystem
Ein Pumpsystem sorgt dafür, dass die Elektrolyt-Flüssigkeit immer dann in die
Batteriezellen geleitet wird, wenn es erforderlich ist.
VoltStorage SMART – Handbuch für Speicherbesitzer