Dichtungsprobleme bei Redox-Flow-Batterien lösen

Bei der Speicherung erneuerbarer Energien eröffnen neue Materialien Potenziale (Bild: Adobe Stock_Blue Planet Studio )

28.05.2021 Dichtungsprobleme bei Redox-Flow-Batterien lösen

Chemikalienbeständige Materialien eröffnen neue Optionen jenseits der Einlegedichtung

von Andreas Arlt (WEVO-CHEMIE GmbH), Max Poxleitner (WEVO-CHEMIE GmbH), Ralf Weishaupt (WEVO-CHEMIE GmbH)

Redox-Flow-Batterien stellen hohe Anforderungen an Dichtungen und damit die eingesetzten Materialien. Mit der Verfügbarkeit von chemikalienbeständigen Verguss- und Dichtmaterialien sowie Klebstoffen kann man über die klassische Einlegedichtung hinausdenken und neue Freiheitsgrade bei der Weiterentwicklung dieser Batterietechnologie nutzen.

Die steigende Nutzung erneuerbarer Energien hat zur Folge, dass immer mehr produzierter Strom, ob aus großen Wind- und Solarparks oder aus der privaten Aufdachanlage, dezentral zwischengespeichert werden muss. Da die hierfür häufig verwendeten Lithium-Ionen-Batterien unterschiedliche Nachteile aufweisen – u.a. hinsichtlich der Speicherung von Energie über längere Zeiträume oder auch durch die sinkende Kapazität bei geringen Temperaturen bzw. im Verlauf der Nutzung – wird nach alternativen Technologien gesucht. Bereits im Einsatz sind Redox-Flow-Batterien. Redox-Flow-Batterien sind aufwändig konstruierte Flüssigbatterien, in denen Elektrolyte, oftmals auf Basis von Vanadium, mittels Pumpen umgewälzt werden. Die Energieumwandlung findet in einer elektrochemischen Zelle statt, die in zwei Hälften getrennt ist. Die Halbzellen sind durch eine für Ionen durchlässige Membran bzw. einen Separator getrennt, sodass sich die Elektrolyte in den beiden Halbzellen so wenig wie möglich vermischen. Ähnlich wie bei der Brennstoffzellen-Technologie können die einzelnen Zellen zu einem Zell-Stack in Reihe geschaltet werden. Dieser besteht wiederum aus unterschiedlichen Komponenten wie Flussrahmen, Bipolarplatten, Membranen und Dichtungen.