CN114556647B - 电化学发电和蓄电的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于电化学发电和/或蓄电的装置，其具有至少一个卷绕模块，所述卷绕模块具有至少2n个由至少一个隔膜箔隔开的半电池，其中n≥2，所述半电池分别被液体电解质流动穿过，所述液体电解质各自具有至少两种通过氧化还原反应互相作用的氧化还原活性物质中的至少一种，其中至少2n个隔开的半电池通过至少将以下节段按如下顺序依次卷绕在中心体(4)上而形成：‑卷绕第一导电偏转箔(1、1a)的一节段，‑然后卷绕至少一个隔膜箔(2)的第一节段，‑然后(n‑l)次交替地卷绕至少一个双极箔(3)的一节段和至少一个隔膜箔(2)的一节段，‑然后卷绕至少一个第二导电偏转箔(1、1b)的一节段，‑然后在卷绕方向上卷绕至少一个隔膜箔(2)的一节段，‑然后(n‑l)次交替地卷绕至少一个双极箔(3)的一节段和至少一个隔膜箔(2)的一节段，其中在卷绕后在隔膜箔节段(2)与双极箔节段(3)之间以及在隔膜箔节段(2)与偏转箔节段(1)之间分别通过至少一个间隔垫片形成相应的流动通道(5)，并且相应的节段是相应的箔的彼此分离的分段。

Description

电化学发电和蓄电的装置

本发明涉及用于电化学发电和/或蓄电的装置以及发电方法。

使用可充电电池，可以化学形式来储存电能。使用不可充电的电池或燃料电池，可由化学结合的能量产生电能。

在此背景下，提出了具有独立权利要求特征的装置和方法。由从属权利要求和说明书中可看出该装置和方法的实施形式。

根据本发明的装置设计用于电化学发电和/或蓄电，其具有至少有一个卷绕模块。该模块具有至少2n个由至少一个隔膜箔隔开的半电池，其中n≥2，所述半电池分别被液体电解质流动穿过，所述液体电解质各自具有至少两种通过氧化还原反应互相作用的氧化还原活性物质例如流体中的至少一种。至少2n个隔开的半电池通过至少将以下节段按如下顺序依次卷绕在中心体(4)上而形成：

-卷绕第一导电偏转箔的一节段(偏转箔节段)，

-然后卷绕至少一个隔膜箔的第一电绝缘隔膜箔节段，

-然后n-l次交替地卷绕至少一个导电的或传导性的双极箔的导电的双极箔节段和至少一个隔膜箔或至少一个另外的隔膜箔的隔膜箔节段，

-然后卷绕至少一个第二导电偏转箔的一节段(偏转箔节段)，

-然后在卷绕方向上卷绕至少一个或至少一个另外的隔膜箔的隔膜箔节段，

-然后n-l次交替地卷绕至少一个或至少一个另外的导电的双极箔的双极箔节段和至少一个或至少一个另外的隔膜箔的隔膜箔节段。在此，在卷绕后在隔膜箔节段与双极箔节段之间以及在隔膜箔节段与偏转箔节段之间分别通过至少一个间隔垫片形成相应的流动通道。此外，相应的节段是相应的箔的彼此分离的分段，即偏转箔、至少一个隔膜箔和至少一个双极箔的彼此分离的分段。

氧化还原活性物质存在于流体中，即它们可溶解在溶剂中和/或作为乳液或悬浮液以混合物形式存在。

所提出的电化学装置设计用于发电和/或蓄电，其中液体电解质可流动穿过该装置。在这种情况下，所述装置被卷绕并相应地形成为多层。以此，确保电解质几乎均匀地流动穿过半电池，并且确保在此处用作和/或被设计成电极的双极箔和偏转箔的均匀电流负载。

在这种用于电化学发电和/或蓄电的装置中，各隔膜箔节段、双极膜节段和偏转箔节段以给定的卷绕顺序或如上所述的顺序以液密方式附接至中心体，其中双极箔节段和偏转箔节段以相互电绝缘的方式被容纳和固定。下文中，将相应的隔膜箔的节段统称为隔膜节段，将相应的导电的双极箔的节段称为双极箔节段。

在下文中，将导电的双极箔也简称为双极箔，并且将导电的偏转箔也简称为偏转箔。

此外，可将隔膜箔节段、双极箔节段和偏转箔节段要么附接在中心体中和/或附接在设置在中心体处的相应的凹槽(各自具有至少一个弹性的密封元件)中，要么紧紧地夹在至少一个各自刚性的密封型材和中心体之间。

在设计中，相应的导电偏转箔的节段在卷绕开始处导电连接至用于从装置导出(获取)电流的导电型材，并且所述导电型材附接至中心体。在这种情况下，可存在附加的弹性密封型材以可靠地防止导电型材与液体电解质之一接触，并且导电型材可在至少一个端面处从至少一个卷绕模块突出。

在装置的另一种设计中，相应的导电偏转箔的节段分别形成为封闭或包围中间空间的双膜节段或偏转箔节段，其中在相应的中间空间中都安设有至少一个用于从装置导出电流的导电型材，其中相应的至少一个型材在卷绕后在至少一个端面上从至少一个卷绕模块突出，并且在至少一个卷绕模块中被各偏转箔的相应的双膜节段保护以免与液体电解质之一接触。

还可能的是，中心体包括在至少一个卷绕模块的至少一个端面处的2n个流入开口和2n个流出开口，所述开口分别恰好连接至在隔膜箔节段与导电的双极箔节段之间和在隔膜箔节段与偏转箔节段之间的流动通道中的一个。

中心体通常可由耐化学腐蚀和电绝缘的挤出型材一体成型。

在可能的设计中，相应的偏转箔节段和双极箔节段的表面的结构化部形成相应的至少一个间隔垫片，其限定用于半电池中的电解质的至少一个流动通道。

限定用于半电池中的电解质的至少一个流动通道的相应的至少一个间隔垫片例如由毡、无纺布、双平面网格和/或织物和/或纸形成。

在一种可能的设计中，至少一个隔膜箔的第一节段和至少一个隔膜箔的与至少一个隔膜箔的第一节段一起直接围绕第一导电偏转箔的节段的那节段在卷绕端部处彼此紧密地连接，其中连接的隔膜箔节段突出超过第一导电偏转箔的缩短的节段，从而间隔垫片使得在两个连接的隔膜箔节段之间流动的电解质在卷绕端部处在连接的隔膜箔节段之间围绕第一导电偏转箔的此刻经包裹和缩短的节段偏转。

在此，可能的是，至少一个双极箔或至少一个隔膜箔的在各自的情况下直接相邻的节段可通过由双极膜或隔膜箔形成的紧密的箔复合物也如此紧密地连接，从而间隔垫片使流动的电解质在卷绕端部处在两个连接的隔膜箔节段或双极箔节段之间围绕经包裹的箔复合物偏转，并且最后，在这种情况下唯一尚未连接的第二导电偏转箔的节段以其自身将卷绕物对外密封地这样紧密地连接，从而间隔垫片使得在具有该偏转箔节段的半电池中流动的电解质在卷绕端部处围绕经包裹的箔复合物偏转。因此，至少一个间隔垫片被设计成使电解质分别围绕至少一个箔或至少一个箔节段偏转。

此外，至少一个卷绕模块的端面可用电绝缘的浇铸料密封，使得可通过合适的铸模和/或铸模中的插件来向中心体上的流动通道供应和去除液体，特别是电解质，并且通向偏转箔节段的电流传导由导电型材来确保，或者在浇铸后通过相应的孔使流动通道和导电型材暴露。

通常，隔膜箔节段的选择取决于氧化还原反应、选择的溶剂和所需的离子传导率，其中隔膜箔节段的隔膜特别选自：致密的阴离子交换隔膜或阳离子交换隔膜，多孔隔膜，和这些类型(隔膜类型)的隔膜的任何单层或多层组合，其中多孔隔膜和/或多层隔膜的空隙可填充有离子传导性液体。多层隔膜箔的每两层围成一个用于接收流体或液体的中间空间。离子传导性液体可以是阻挡流体的形式。

在一种设计中，导电的平面箔用作相应的导电的偏转箔节段和/或双极箔节段。此外，用作电极的偏转箔节段是由金属箔的耐化学腐蚀的和导电的涂层制成的，所述金属箔具有导电性非常好材料银、铜和铝中的至少一种作为组分，其中偏转箔节段和/或导电双极箔节段的导电涂层至少部分地由石墨和/或碳纳米管和/或石墨烯组成。此外，导电的偏转箔节段、导电的双极箔节段和/或为此目的的涂层可具有烯烃和/或三元乙丙橡胶(EPDM)，其中可集成或嵌入导电材料。

可能的是，各偏转箔节段和/或双极箔节段的至少一个表面可被微结构化以增加表面积。

偏转箔节段和/或双极箔节段可另外地涂覆有催化活性物质，以用于在表面处发生的相应的局部氧化还原反应(Redoxteilreaktion)。由毡、无纺布、双平面网格和/或织物和/或纸制成的任何间隔垫片可以是导电的并且还另外涂覆有催化活性物质以用于在表面处发生的相应的局部氧化还原反应。

在该装置中，电解质的流入和流出可这样来定义，使得具有至少两种例如溶解在溶剂中的氧化还原活性物质中的至少一种的各电解质的纯逆流操作能够在相应地由隔膜箔节段隔开的流动通道中实现。替代地，电解质的流入和流出可这样来定义，使得具有至少两种例如溶解在溶剂中的氧化还原活性物质中的至少一种的各电解质的纯顺流操作能够在相应地由隔膜箔节段隔开的流动通道中实现。

根据本发明的方法旨在利用引入流体中的氧化还原活性物质来发电，其中第一流体在上述用于电化学发电和/或蓄电的装置的实施方式的一种实施方式的卷绕模块的n个第一流动通道中引导并且第二流体在n个第二流动通道中被引导，其中第一流体和第二流体根据顺流或逆流原理被引导通过卷绕模块。在此，可将相应的流体设计或称为电解质。

在这种情况下，卷绕模块的n个第一流动通道中的每一个都可具有第一侧和第二侧。在此，相应的第一流动通道的第一侧在各自的情况下至少分区域地、特别是仅在选择的区域内由隔膜箔节段、特别是离子交换隔膜箔节段或设计用于离子交换的隔膜箔界定，并且在第二侧由第一导电偏转箔的一节段或双极箔节段界定。相应地，卷绕模块的n个第二流动通道中的每一个都可具有第一侧和第二侧。在此，相应的第二流动通道至少分区域地分别在第一侧由第二导电偏转箔的一节段或双极箔节段并且在第二侧由隔膜箔节段界定。在此，可能的是，一个或多个间隔垫片可分别布置在第一流动通道和/或第二流动通道中。

第一流体和第二流体在相应的卷绕端部处在第一流动通道或第二流动通道中偏转，由此，取决于氧化还原活性物质的浓度，第一流动通道和第二流动之间的电子传输通过导电的偏转箔或其各自的偏转箔节段或者双极箔或其各自的双极箔节段进行并且离子传输通过隔膜箔或其各自的隔膜箔节段进行。

通过不同的箔节段或箔卷绕到中心体上产生的多层结构对应于多个单池或单元电池的电串联连接，这导致与简单的单元电池相比相应增加的电压。在此，布置在偏转箔之间的双极箔总数2n-2的一半(其中在偏转箔之间的每一侧上分别提供n-1个双极箔)定义了串联连接的单元电池的数量n。在偏转箔的两侧上提供多层结构还对应于串联连接的单元电池的并联连接，与n个单池的纯串联连接相比，这导致电流翻倍。

此外，将多个卷绕模块电串联连接以将电压增加至所需的工作电压。在此，特别地，穿过单独的模块的电解质的流量通过限流器被调节到相同的体积流量。此外，特别地，将相互串联的多组模块彼此并联以增加功率。

在一种可能的设计中，至少一个偏转箔可涂覆有双极箔。此外，可能的是，至少一个隔膜箔也可以是多层设计的，其中在这种类型的隔膜箔的各个层之间产生中间空间，选择性离子传导的液体可结合到该中间空间中。

使用这里提出的装置，可实现所有箔的所有表面，即偏转箔、隔膜箔和双极箔的所有表面或这种类型的箔的节段的表面被电解质均匀地清洗。

此外，可能的是，氧化还原活性物质以悬浮液或乳液的形式而不是以溶解在溶剂中的形式存在于液体电解质中。

隔膜箔在一般情况下由相同的材料形成。然而，一些隔膜箔节段也可由不同的材料形成。双极箔或双极箔节段可由不同的材料形成。在一种设计中，两个偏转箔由相同的导电材料形成。可能的是，例如偏转箔可由铜形成。双极箔可被设计成偏转箔的涂层并且例如是多层的。此外，规定双极箔或双极箔节段与双极板相比在此是可弹性变形的。双极箔或双极箔节段被设计成双电极。此外，可能的是，双极箔将氧化还原活性物质彼此分离。可将相应提供的箔，即偏转箔、隔膜箔和双极箔的单独的节段从卷筒展开以制造装置，相应的箔作为以米计的产品被卷绕在所述卷筒上。

装置具有不同的箔，即偏转箔、隔膜箔和双极箔，或不同的箔节段，即偏转箔节段、隔膜箔节段和双极箔节段。如果两个偏转箔或偏转箔节段由相同的材料形成，则它们可分别从同一卷筒展开。然而，如果两个偏转箔或偏转箔节段由不同的材料形成，则这些偏转箔或偏转箔节段从用于由不同材料制成的偏转箔的不同卷筒展开。如果两个隔膜箔或隔膜箔节段由相同的材料形成，则它们可分别从同一卷筒展开。然而，如果两个隔膜箔或隔膜箔节段由不同的材料形成，则这些隔膜箔或隔膜箔节段从用于由不同材料制成的隔膜箔的不同卷筒展开。如果两个双极箔或双极箔节段由相同的材料形成，则它们可分别从同一卷筒展开。然而，如果两个双极箔或双极箔节段由不同的材料形成，则这些双极箔或双极箔节段从用于由不同材料制成的双极箔的不同卷筒展开。

此外，将来自同一申请人的较早的具有官方德国文件号DE 10 2018 132 669.6的专利申请的内容全部纳入本文。

本发明的其他优点和改进由说明书和附图得出。

不言而喻，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和下面还要解释的特征不仅可以分别指定的组合使用，而且可以其他组合或单独使用。

本发明在附图中凭借示例性实施例被示意性地示出并且在下文中参照附图被详述。

图1以示意图示出了根据本发明的装置的第一实施例。

图2以示意图示出了根据本发明的装置的第二实施例。

图3以示意图示出了根据本发明的装置的第三实施例。

图4以示意图示出了根据本发明的装置的第四实施例。

图5以示意图示出了根据本发明的装置的第五实施例。

附图以连贯和全面的方式被描述，并且将相同的附图标记分配给相同的组件。

图1中示意性地示出了根据本发明的用于发电和/或蓄电的装置的第一实施例。该装置包括中心体4，多个箔或箔节段围绕该中心体4布置。这些箔包括第一导电偏转箔1a的一节段和第二电偏转箔1b的一节段，它们在此布置在一个平面中。在第一偏转箔1a的节段和第二偏转箔1b的节段之间，隔膜箔或隔膜箔节段2和双极箔或双极箔节段3从中心体4出发交替地布置，其中两个偏转箔1a、1b或其相应的节段以及在它们之间交替布置的隔膜箔2和双极箔3，由图1中的第一上箭头14a指示，在此以一个旋转方向卷绕，例如顺时针卷绕。类似地，在第二导电偏转箔1b的节段和第一导电偏转箔1a的节段之间，隔膜箔2和双极箔3交替地布置，它们在此以相同的旋转方向卷绕，这在图1中用下箭头14b指示。在此规定，导电偏转箔1a、1b的一节段分别直接地与隔膜箔2或隔膜箔节段相邻。相应地，在导电偏转箔1a、1b与下一个双极箔3或下一个双极箔节段之间总是布置有隔膜箔2或隔膜箔节段，其中偏转箔1a、1b通过隔膜箔2分别与双极箔3隔开。此外，在每两个箔之间，即偏转箔1a、1b和直接相邻的隔膜箔2的相应的节段之间，分别布置或形成流动通道5。此外，各隔膜箔2与各双极箔3之间同样布置或形成流动通道5。此外，箭头14a、14b还指示箔的卷绕顺序，在此，第一偏转箔1a、第一隔膜箔2、第一双极箔3、...、第n-1双极箔、第n隔膜箔2和第二偏转箔1b。

图2中所示的根据本发明的用于电化学发电和/或蓄电的装置的第二实施例也具有中心体4。在此，在各自的情况下，导电的偏转箔1a、1b或相应的偏转箔的一节段，即第一偏转箔片1a或第二偏转箔片1b分别用至少一个弹性密封元件6或相应的密封型材附接在中心体4上的第一凹槽中。此外，偏转箔1相应地在卷绕开始处与导电型材8导电连接，以用于从装置中导出电流。图2还示出了对应于相应偏转箔1的各隔膜箔2和各双极箔3也通过至少一个弹性密封元件附接在中心体4上的凹槽中。替代地，可能的是，隔膜箔2和双极箔3可分别夹紧在中心体和至少一个相应刚性的密封型材7之间。

在依照图3示意性示出的用于电化学发电和/或蓄电的装置的第三实施例中，示出了在两个导电偏转箔节段1之间，例如在两个第一偏转箔节段1a之间或在两个第二偏转箔节段1b之间布置导电型材8，其中这些型材8之一和相应的偏转箔节段1a或1b的端部也通过密封元件6以液密方式附接至中心体4。此外，图3示出了在相应的偏转箔节段1的端部处的卷绕端部12。

由根据本发明的用于电化学发电和/或蓄电的装置的第四实施例，在图4中示出了两个导电偏转箔1a、1b中的一个相应地如何通过导电型材8和弹性密封元件6附接至中心体4。此外，在两个偏转箔1a、1b之间交替地布置隔膜箔2和双极箔3，它们分别用至少一个弹性密封元件6附接在中心体4中。在此，分别在相应的一个偏转箔1a、1b和相应的一个隔膜箔2之间布置或形成流动通道5。相应地，在隔膜箔2和双极箔3之间分别布置或形成流动通道5。在此，一些流动通道5连接至中心体4内的流入开口9，并且另外的流动通道5通过中心体4内的流出开口10连接。

图5示意性地示出了根据本发明的用于电化学发电和/或蓄电的装置的第五实施例的卷绕端部12处的密封。所述装置在此具有第一导电偏转箔1a和第二导电偏转箔1b。在此规定，第二导电偏转箔1b被至少一个隔膜箔2的第一隔膜箔节段包围，例如包绕，所述第一隔膜箔节段又被至少一个双极箔3的第一双极箔节段包围，例如包绕。这又被至少一个隔膜箔2的第二隔膜箔节段包围，例如包绕，所述第二隔膜箔节段又被至少一个双极箔3的第二双极箔节段包围，例如包绕，这又被至少一个隔膜箔2的第三隔膜箔节段包围，例如包绕，所述第三隔膜箔节段被第一导电偏转箔1a包围，例如包绕。

此外，所述至少一个隔膜箔2的第一隔膜箔节段和所述至少一个隔膜箔2的与所述至少一个隔膜箔2的第一隔膜箔节段一起直接围绕第二导电偏转箔1b的节段的隔膜箔节段在此处所示的卷绕端部12处彼此紧密地连接，其中所述至少一个隔膜箔2的连接的隔膜箔节段突出超过第二导电偏转箔1b的缩短的节段，从而间隔垫片使得在两个连接的隔膜箔节段2之间流动的流体例如电解质(箭头16)在卷绕端部12处在连接的隔膜箔节段2之间围绕第二导电偏转箔1b的此刻经包裹和缩短的节段偏转。此外，双极箔3的相应彼此最接近的双极箔节段或隔膜箔2的相应彼此最接近的隔膜箔节段也一个接一个地如此紧密地连接，从而间隔垫片使流动的电解质在卷绕端部12处在隔膜箔2的两个连接的隔膜箔节段之间或者在卷绕端部12处在双极箔3的两个连接的双极箔节段之间围绕相应经包裹的由双极箔3和隔膜箔2组成的箔复合物偏转，其中最后，在这种情况下唯一尚未连接的第一导电偏转箔1a的节段以其自身将卷绕物对外密封地这样紧密地连接，从而间隔垫片使得在具有该偏转箔节段的半电池中流动的电解质在卷绕端部12处围绕经包裹的箔复合物偏转。在此可能的是，由隔膜箔2隔开的两个流体流，例如电解质流，沿相同方向或根据顺流原理流动，而由双极箔3隔开的两个流体流，例如电解质流，沿相反方向流动或根据逆流原理流动。

所提出的装置的每个实施例都具有两个导电的偏转箔1、1a、1b作为箔，它们通过被交替地设计成隔膜箔2和双极箔3的另外的箔彼此分开。在设计成偏转箔1a、1b的两个箔之间布置有多个、例如至少两个隔膜箔2，其中这些隔膜箔2中的第一个和这些隔膜箔2中的最后一个被布置为直接挨着两个偏转箔片1a、1b之一。双极箔3分别布置在两个隔膜箔2之间。流动通道5布置或形成在相应的两个紧邻的箔之间。该装置的每个实施方式都包括中心体4，箔或箔节段，即偏转箔1、1a、1b、隔膜箔2和双极箔3根据它们彼此相邻布置的顺序像阿基米德螺旋一样卷绕在中心体4上。此外，根据图5，箔或箔节段在卷绕端部12处相互连接。所述装置还布置在此处未示出的外壳中。

附图标记

1、1a、1b 偏转箔

2 隔膜箔

3 双极箔

4 中心体

5 流动通道

6 密封元件

7 密封型材

8 型材

9 流入开口

10 流出开口

12 卷绕端部

14a、14b 箭头

16 箭头

Claims (21)

1.用于电化学发电和/或蓄电的装置，具有至少有一个卷绕模块，所述卷绕模块具有至少2n个由至少一个隔膜箔隔开的半电池，其中n≥2，所述半电池分别被液体电解质流动穿过，所述液体电解质各自具有至少两种通过氧化还原反应互相作用的氧化还原活性物质中的至少一种，其中至少2n个隔开的半电池通过至少将以下节段按如下顺序依次卷绕在中心体(4)上而形成：

-卷绕第一导电偏转箔(1、1a)的一节段，

-然后卷绕至少一个隔膜箔(2)的第一节段，

-然后(n-l)次交替地卷绕至少一个双极箔(3)的一节段和至少一个隔膜箔(2)的一节段，

-然后卷绕至少一个第二导电偏转箔(1、1b)的一节段，

-然后在卷绕方向上卷绕至少一个隔膜箔(2)的一节段，

-然后(n-l)次交替地卷绕至少一个双极箔(3)的一节段和至少一个隔膜箔(2)的一节段，

其中在卷绕后在隔膜箔节段(2)与双极箔节段(3)之间以及在隔膜箔节段(2)与偏转箔节段(1)之间分别通过至少一个间隔垫片形成相应的流动通道(5)，并且相应的节段是相应的箔的彼此分离的分段。

2.根据权利要求1所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，隔膜箔节段(2)、双极箔节段(3)和偏转箔节段(1、1a、1b)以根据权利要求1的针对卷绕给定的顺序以液体密封的方式附接至中心体(4)，其中双极箔节段(3)和偏转箔节段(1)相互电绝缘地被容纳和固定。

3.根据权利要求2所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，隔膜箔节段(2)、双极箔节段(3)和偏转箔节段(1)要么附接在设置在中心体(4)处的相应的凹槽中，所述凹槽各自具有至少一个弹性的密封元件(6)，要么紧紧地夹在至少一个各自刚性的密封型材(7)和中心体(4)之间。

4.根据权利要求1所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，相应的导电偏转箔(1、1a、1b)的节段在卷绕开始处导电连接至用于从所述装置导出电流的导电型材(8)，并且所述导电型材(8)附接至中心体(4)，其中可存在附加的弹性密封型材以可靠地防止导电型材(8)与液体电解质之一接触，并且所述导电型材(8)可在至少一个端面处从至少一个卷绕模块突出。

5.根据权利要求1所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，相应的导电偏转箔(1、1a、1b)的节段分别形成为封闭中间空间的双膜节段，并且在相应的中间空间中都安设有至少一个用于从所述装置导出电流的导电型材(8)，其中相应的至少一个型材(8)在卷绕后在至少一个端面上从至少一个卷绕模块突出，并且在至少一个卷绕模块中被各偏转箔(1、1a、1b)的相应的双膜节段保护以免与液体电解质之一接触。

6.根据权利要求1所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，中心体(4)包括在至少一个卷绕模块的至少一个端面处的2n个流入开口(9)和2n个流出开口(10)，所述开口分别恰好连接至在隔膜箔节段(2)与双极箔节段(3)之间和在隔膜箔节段(2)与偏转箔节段(1、1a、1b)之间的流动通道(5)中的一个。

7.根据权利要求1所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，中心体(4)由耐化学腐蚀和电绝缘的挤出型材一体成型。

8.根据权利要求1所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，相应的偏转箔节段(1、1a、1b)和双极箔节段(3)的表面的结构化部形成相应的至少一个间隔垫片，所述间隔垫片限定用于半电池中的电解质的至少一个流动通道(5)。

9.根据权利要求8所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，限定用于半电池中的电解质的至少一个流动通道(5)的相应的至少一个间隔垫片由毡、无纺布、双平面网格和/或织物和/或纸形成。

10.根据权利要求1所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，至少一个隔膜箔(2)的第一隔膜箔节段和至少一个隔膜箔(2)的那个与所述第一隔膜箔节段一起直接围绕第二导电偏转箔(1、1b)的节段的隔膜箔节段在卷绕端部(12)处彼此紧密地连接，其中连接的隔膜箔节段(2)突出超过第二导电偏转箔(1、1b)的缩短的节段，从而间隔垫片使得在两个连接的隔膜箔节段(2)之间流动的电解质在卷绕端部(12)处在连接的隔膜箔节段(2)之间围绕第二导电偏转箔(1、1b)的此刻经包裹和缩短的节段偏转。

11.根据权利要求10所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，至少一个双极箔(3)或至少一个隔膜箔(2)的在各自的情况下直接相邻的节段通过由双极膜(3)或隔膜箔(2)形成的紧密的箔复合物也如此紧密地连接，从而间隔垫片使流动的电解质在卷绕端部(12)处在两个连接的隔膜箔节段(2)或双极箔节段(3)之间围绕经包裹的箔复合物偏转，最后，这时唯一尚未连接的第二导电偏转箔(1、1b)的节段以其自身将卷绕物对外密封地这样紧密地连接，从而间隔垫片使得在具有该偏转箔节段的半电池中流动的电解质在卷绕端部(12)处围绕经包裹的箔复合物偏转。

12.根据权利要求4至11之一所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，至少一个卷绕模块的端面用电绝缘的浇铸料密封，使得能通过合适的铸模和/或铸模中的插件来向中心体(4)上的流动通道(5)供应和去除液体，以及通向偏转箔节段(1、1a、1b)的电流传导由导电型材(8)来确保，或者在浇铸后通过相应的孔使流动通道和导电型材(8)暴露。

13.根据权利要求1所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，隔膜箔节段(2)的选择取决于氧化还原反应、选择的溶剂和所需的离子传导率，其中隔膜箔节段的隔膜选自：致密的阴离子交换隔膜或阳离子交换隔膜，多孔隔膜，这些隔膜类型的隔膜的任何单层或多层组合，其中所述多孔隔膜可填充有离子传导性液体。

14.根据权利要求1所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，导电的平面箔用作相应的导电的偏转箔节段(1、1a、1b)和/或双极箔节段(3)，并且用作电极的偏转箔节段(1、1a、1b)是由金属箔的涂层制成的，所述金属箔具有导电性非常好的材料银、铜和铝中的至少一种作为组分，其中偏转箔节段(1、1a、1b)和/或导电双极箔节段(3)的导电涂层至少部分地由石墨和/或碳纳米管和/或石墨烯组成。

15.根据权利要求1所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，相应的偏转箔节段(1、1a、1b)和/或双极箔节段(3)的至少一个表面被微结构化以增加表面积。

16.根据权利要求1所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，偏转箔节段(1、1a、1b)和/或双极箔节段(3)另外地涂覆有催化活性物质以用于在表面处发生的相应的局部氧化还原反应，并且任选存在的由毡、无纺布、双平面网格和/或织物和/或纸制成的间隔垫片为导电的并且还另外涂覆有催化活性物质以用于在表面处发生的相应的局部氧化还原反应。

17.根据权利要求1所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置，其中，电解质的流入和流出这样来定义，使得具有至少两种氧化还原活性物质中的至少一种的各电解质的纯逆流操作能够在相应地由隔膜箔节段隔开的流动通道(5)中实现，或者电解质的流入和流出这样来定义，使得具有至少两种氧化还原活性物质中的至少一种的各电解质的纯顺流操作能够在相应地由隔膜箔节段隔开的流动通道(5)中实现。

18.用引入流体中的氧化还原活性物质发电的方法，其中，第一流体在根据权利要求1至17之一所述的用于电化学发电和/或蓄电的装置的卷绕模块的n个第一流动通道中被引导并且第二流体在所述卷绕模块的n个第二流动通道中被引导，其中所述第一流体和第二流体根据顺流或逆流原理被引导通过所述卷绕模块。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述卷绕模块的n个第一流动通道至少分区域地分别在第一侧由隔膜箔节段界定，并且在第二侧由第一导电偏转箔的一节段或双极箔节段界定，并且其中第二流动通道至少分区域地分别在第一侧由第二导电偏转箔的一节段或双极箔节段界定并且在第二侧由隔膜箔节段界定，其中在所述第一流动通道和/或所述第二流动通道中分别布置有间隔垫片。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述第一流体和所述第二流体在相应的卷绕端部(12)处在第一流动通道或第二流动通道中偏转，由此，取决于氧化还原活性物质的浓度，所述第一流动通道和所述第二流动通道之间的电子传输通过导电的偏转箔或双极箔节段进行并且离子传输通过隔膜箔节段进行。

21.根据权利要求18或19所述的方法，其中，将多个卷绕模块电串联连接以将电压增加至所需的工作电压，其中穿过单独的模块的电解质的流量通过限流器被调节到相同的体积流量，其中将相互串联的多组模块彼此并联以增加功率。