JP2016522977A - 断面に変化があるマニフォールド流路付きフロー電池 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (21)
- フロー電池であって、
電気化学的に活性なセル及び該電気化学的に活性なセルと流体的に連通する共通マニフォールド流路を画定するマニフォールドを含むセルスタック、
前記セルスタックの外部にあり、それぞれの共通マニフォールド流路に流体的に接続された少なくとも1つの容器を含む供給/保存システム、及び
前記供給/保存システムにおける流体電解質であって、少なくとも1つがイオン導電性流体である流体電解質を備え、
前記マニフォールドが前記セルスタックを通って長手方向に延在し、前記共通マニフォールド流路が、前記長手方向に沿って断面が変化する共通マニフォールド流路Pを含む、フロー電池。 - 前記少なくとも1つの容器が、第1及び第2の容器を含み、前記流体電解質が2つのイオン導電性流体を含む、請求項1に記載のフロー電池。
- 前記共通マニフォールド流路Pが前記セルスタックの両端部の中間で最小断面を有する、請求項1に記載のフロー電池。
- 前記共通マニフォールド流路Pが前記セルスタックの一端部で最小断面を有する、請求項1に記載のフロー電池。
- 前記共通マニフォールド流路Pが、反対側に位置する開口端を有し、前記共通マニフォールド流路Pの断面が前記反対側に位置する開口端の各々から漸減する、請求項1に記載のフロー電池。
- 前記共通マニフォールド流路Pが、反対側に位置する開口端を有し、前記共通マニフォールド流路Pの断面が前記反対側に位置する開口端の一方から前記反対側に位置する開口端の他方に向かって漸減する、請求項1に記載のフロー電池。
- 前記共通マニフォールド流路Pに対応する前記マニフォールドが、前記変化する断面を画定する取外し可能なインサートを含む、請求項1に記載のフロー電池。
- 前記共通マニフォールド流路Pに対応する前記マニフォールドが、前記変化する断面を画定する取外し可能なインサートを含み、該インサートが前記マニフォールドに摺動可能に嵌合される、請求項1に記載のフロー電池。
- 前記インサートが非導電性である、請求項8に記載のフロー電池。
- 前記インサートが高分子材料よりなる、請求項8に記載のフロー電池。
- 前記インサート及び前記マニフォールドが、前記インサートが前記マニフォールドに完全に取り付けられることに関する誤り防止特徴部を含む、請求項8に記載のフロー電池。
- 前記誤り防止特徴部が、前記マニフォールドまたは前記インサートの一方におけるレール、及び前記マニフォールドまたは前記インサートの他方における溝を含み、前記レールが前記溝に摺動可能に嵌る、請求項11に記載のフロー電池。
- 前記レール及び前記溝が、前記マニフォールドの対向する面の中間にあり、かつ前記対向する面間でオフセットされる、請求項12に記載のフロー電池。
- 前記インサートが電気化学的に活性なセルを位置決めする、請求項8に記載のフロー電池。
- 前記イオン導電性流体が、バナジウム、鉄、マンガン、クロム、亜鉛、モリブデン、硫黄、セリウム、鉛、すず、チタン、ゲルマニウム、臭素、塩素及びその組合せからなる群から選択された元素のイオンを含む、請求項1に記載のフロー電池。
- 前記電気化学的に活性なセルの少なくとも他のものよりも相対的に高いシャント電流を有する前記電気化学的に活性なセルの1つまたは複数において、前記共通マニフォールド流路Pが、前記イオン導電性流体の1つのフローを制限するように構成された相対的に狭い断面の部分を有する、請求項1に記載のフロー電池。
- フロー電池のシャント電流の制御方法であって、
複数の電気化学的に活性なセルから、該電気化学的に活性なセルの少なくとも1つの他のものよりも相対的に高いシャント電流を有する1つまたは複数の電気化学的に活性なセルを特定し、前記電気化学的に活性なセルは、該電気化学的に活性なセルと流体的に連通する共通マニフォールド流路を画定するマニフォールドを有するセルスタックに含まれ、前記マニフォールドは、前記セルスタックを通って長手方向に延在しており、
前記長手方向に沿って断面が変化し、かつ相対的に狭い断面部分を有する共通マニフォールド流路Pを設け、
前記共通マニフォールド流路Pを含む前記電気化学的に活性なセルにイオン導電性流体を供給し、
前記マニフォールドで必要な流量が比較的小さくかつ前記マニフォールド流路Pにおける圧力低下への影響が少ない前記マニフォールド流路Pの下流領域に対して、前記相対的に狭い断面部分を用いて前記イオン導電性流体のフローを制限することを含む方法。 - 前記共通マニフォールド流路Pの前記マニフォールドにおいてインサートを用いて前記相対的に狭い断面部分を提供することを更に含む、請求項17に記載の方法。
- 前記変化する断面を画定する前記インサートが、前記共通マニフォールド流路Pに摺動可能に取り付けられる、請求項18に記載の方法。
- 複数のバイポーラプレートを積層して前記共通マニフォールド流路Pを形成し、前記積層中に前記インサートを用いて前記電気化学的に活性なセルを位置決めすることを更に含む、請求項18に記載の方法。
- 前記変化する断面を画定するインサートを利用することによって、前記共通マニフォールド流路Pが共通のセル複製部品で形成される、請求項17に記載の方法。
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