JP6174233B2 - 酸化溶液に曝すことによるフローバッテリ電極の再活性化 - Google Patents
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Description
本発明は、米国エネルギー省によって与えられた契約DE−AR0000149のもとに政府支援を受けて行われた。政府は、本発明について所定の権利を有する。
N=(c)(V)
検出されたレベルおよび濃度にもとづいて、活性種24/28のモル量は、計算することができる。モル量は互いに比較され、それらが規定のパーセンテージより多く異なっている場合、第2の流体電解質26の一部は、上述した通り、第1の流体電解質22内へポンプ送りすることができる。一実施例では、モル量が10%より多く異なる場合は、違いが10%を下回るまで、供給/貯蔵システム30が、応答して、供給ライン50を通して、第2の流体電解質26の一部を第1の流体電解質22内へとポンプ送りする。 必要な第2の液体電解質26の量は、パーセンテージにおける既知の縮小を達成するために、予め計算することができる。
Claims (18)
- フローバッテリであって、
第1の電極と、第1の電極から離間された第2の電極と、第1の電極と第2の電極の間に配置された電解質セパレータ層とを有する少なくとも1つのセルと、
少なくとも1つのセルの外部にある供給/貯蔵システムと、
を備え、供給/貯蔵システムが、
第1のループ内で第1の電極と流体的に接続された第1の容器と、
第2のループ内で第2の電極と流体的に接続された第2の容器であって、第1のループおよび第2のループがそれらの間を繋ぐ流体の流れに関して互いに分離されている、第2の容器と、
を備え、供給/貯蔵システムは、第1の電極における過電位が規定の閾値過電位より小さくなるのに応答して、第2の液体電解質を第2の容器から第1の容器内の第1の液体電解質内へと移動させるために、第1のループおよび第2のループを流体的に接続するように構成され、
過電位が、フローバッテリの作動中に取られる半電池電位と開回路において取られる半電池電位との差であることを特徴とするフローバッテリ。 - 供給/貯蔵システムが、第1の容器と第2の容器の間に供給ラインを備えることを特徴とする請求項1に記載のフローバッテリ。
- 第1の電極が、負電極であることを特徴とする請求項1に記載のフローバッテリ。
- 第1の電極の半電池電位を決定するように構成された参照電極をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のフローバッテリ。
- 供給/貯蔵システムが、第1の容器内の第1の液体電解質のレベルと第1の容器内の第1の液体電解質の濃度とをそれぞれ決定するように構成された少なくとも1つの流体レベルセンサと少なくとも1つの濃度センサとを備えることを特徴とする請求項1に記載のフローバッテリ。
- 少なくとも1つのセルの少なくとも1つの活性領域が、電解質セパレータ層に関して対称であることを特徴とする請求項1に記載のフローバッテリ。
- 第1の電極および第2の電極が、それぞれ垂直中間線を有しており、第1の電極および第2の電極が、垂直中間線のまわりにまた対称であることを特徴とする請求項6に記載のフローバッテリ。
- 規定の作動期間後、前記第2のループの流れが、第1の電極に対して再び方向づけられるように構成され、前記第1のループの流れが、第2の電極に対して再び方向づけられるように構成されていることを特徴とする請求項6に記載のフローバッテリ。
- 第1の電極が、負電極であり、第2の電極が、正電極であり、供給/貯蔵システムは、少なくとも1つのセルの規定の作動期間に応答して、第1の電極が、正電極となり、第2の電極が、負電極となるよう変化されるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のフローバッテリ。
- フローバッテリを作動させる方法であって、
第1の電極における過電位が規定の閾値過電位より小さくなるのに応答して、フローバッテリ内の第1の流体電解質と第2の流体電解質の量を均衡させる、
ことを含み、
過電位が、フローバッテリの作動中に取られる半電池電位と開回路において取られる半電池電位との差であることを特徴とする、フローバッテリを作動させる方法。 - 均衡させることは、第1の電極の過電位が規定の閾値過電位より小さくなるのに応答して、第2の液体電解質をフローバッテリの第2の容器からフローバッテリの第1の容器内の第1の液体電解質内へと混合することを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 第1の電極が、負電極であることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 第1の電極を再活性化するように第1の電極を酸化流体に曝すことによって、その場で第1の電極を活性化することをさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 酸化流体が、フローバッテリの正の液体電解質であることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 第1の電極を酸化流体に曝す前に、負の液体電解質を第1の電極から排出することを含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 参照電極を用いて第1の電極における半電池電位を決定することを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- フローバッテリが、第1の電極と、第1の電極から離間された第2の電極と、第1の電極と第2の電極の間に配置された電解質セパレータ層とを有する少なくとも1つのセルを備えており、少なくとも1つのセルの規定の作動期間に応答して、少なくとも1つのセルを通る第1の液体電解質および第2の液体電解質の流れを交換することをさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- フローバッテリが、第1の電極と、第1の電極から離間された第2の電極と、第1の電極と第2の電極の間に配置された電解質セパレータ層とを有する少なくとも1つのセルを備えており、第1の流体電解質が、当初負の電解質であり、第2の液体電解質が、当初正の電解質であり、ポンプ送り構成を変えずに、正の電解質を負の電解質に、負の電解質を正の電解質に変換するように、少なくとも1つのセルの極性を逆にしてフローバッテリを充電することをさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
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