Une batterie redox, également connue sous le nom de batterie redox à flux, est un type de batterie qui convertit l’énergie chimique en énergie électrique grâce à l’utilisation de substances chimiques électriquement conductrices stockées à l’extérieur, appelées électrolytes. Redox fait référence à une réaction d’oxydoréduction, qui est une réaction chimique dans laquelle les atomes ou les molécules d’une substance perdent des électrons ou sont oxydés et ceux d’une autre gagnent des électrons ou sont réduits. Ce mouvement de particules chargées crée un courant électrique. Ce courant est créé lorsque les électrolytes sont pompés des réservoirs de stockage dans lesquels ils sont stockés dans une pile où, ensemble, ils produisent une réaction chimique d’oxydoréduction qui crée un courant électrique utile.
Les batteries Redox fonctionnent de la même manière que les batteries domestiques courantes. Contrairement à une batterie utilisée dans un téléphone portable ou un réveil, une batterie redox n’est pas contenue de manière compacte dans une seule unité. Son électrolyte chargé négativement est stocké dans un réservoir externe et son électrolyte chargé positivement est stocké séparément dans un autre réservoir externe. Bien que ces électrolytes soient séparés, il n’y a pas d’échange d’électrons entre eux. Lorsque l’électricité est nécessaire, les électrolytes sont pompés dans une unité appelée pile, où une réaction d’oxydoréduction se produit dans laquelle des électrons sont échangés entre eux, produisant ainsi un courant électrique.
Il y a un certain nombre d’avantages à utiliser des batteries redox dans certaines applications par rapport à d’autres types de batteries. Un avantage majeur est qu’une batterie redox peut stocker une très grande quantité d’énergie, généralement de quelques kilowatts à quelques mégawatts, selon la quantité d’électrolytes disponibles. Les batteries Redox peuvent être fabriquées à l’aide de substances non toxiques et ne déchargent aucune substance dangereuse pour l’environnement au cours de leur fonctionnement. Ils ont également une longue durée de vie, nécessitent peu d’entretien et peuvent être rechargés relativement rapidement.
D’autre part, une batterie redox nécessite un volume d’électrolytes relativement important pour la quantité d’énergie qu’elle produit, ce qui la rend peu pratique pour la production d’électricité à petite échelle ou pour une utilisation dans des applications portables. La configuration matérielle complexe d’une batterie redox est un autre inconvénient. Cela nécessite des équipements tels que des réservoirs, des pompes pour amener les électrolytes dans la cheminée, des systèmes de contrôle pour réguler le débit des électrolytes, etc. Pour ces raisons, les batteries redox sont le plus souvent utilisées dans des applications à grande échelle ou dans des endroits éloignés, hors du réseau électrique, où de grandes quantités d’énergie sont nécessaires.
Par exemple, une batterie redox peut alimenter une station de téléphonie mobile distante où l’alimentation du réseau n’est pas disponible et une maintenance fréquente serait coûteuse. Une autre application pour laquelle les batteries redox sont bien adaptées est le nivellement de la quantité d’électricité disponible à partir des centrales solaires ou éoliennes. L’énergie solaire est produite lorsque le soleil brille; l’énergie éolienne est produite lorsque le vent souffle. La production d’énergie à partir de l’une ou l’autre de ces sources peut chuter considérablement, car des changements climatiques défavorables entraînent des baisses indésirables de la disponibilité énergétique. Une batterie redox peut être utilisée pour stocker l’excès d’électricité lorsqu’elle est produite et ensuite équilibrer l’électricité disponible lorsque les changements météorologiques diminuent la production d’énergie solaire ou éolienne.