PT2122718E - Sistema de armazenamento de bateria redox-flow intrinsecamente seguro - Google Patents

Description

ΡΕ2122718 1

DESCRIÇÃO "SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE BATERIA REDOX-FLOW INTRINSECAMENTE SEGURO"

Campo Técnico A presente divulgação diz respeito a sistemas de armazenamento de bateria, um exemplo das quais é um sistema de armazenamento de bateria redox de vanádio com caracteristicas de segurança melhoradas.

Breve Descrição das Peças Desenhadas

As modalidades de realização presentes ir-se-ão tornar mais completamente evidentes a partir da descrição seguinte e das reivindicações anexas, tomadas em conjunto com as peças desenhadas anexas. Entendendo que as peças desenhadas anexas apenas descrevem modalidades de realização típicas e são, portanto, para não deverem ser consideradas como a limitar o âmbito da divulgação, as modalidades de realização serão descritas e explicadas com especificidade e detalhe com a referência às peças desenhadas anexas nas quais: A Figura 1 é um diagrama de blocos de uma modalidade de realização de um sistema de armazenamento de 2 ΡΕ2122718 energia de bateria redox de vanádio; A Figura 2 é um diagrama de blocos de uma modalidade de realização de uma bateria redox de vanádio com uma drenagem por conduta de retorno de electrólito negativo; A Figura 3 é um diagrama de blocos de uma modalidade de realização de uma bateria redox de vanádio com um fluxo de electrólito negativo principal para ejectar gás positivo; e A Figura 4 é um diagrama de blocos de uma modalidade de realização de uma bateria redox de vanádio com uma conduta de reaproveitamento de produto excedente de electrólito negativo e injector para a absorção.

Descrição Detalhada das Modalidades de Realização

Preferidas

Será facilmente compreendido que os componentes das modalidades de realização tal como geralmente descritos e ilustrados nas Figuras aqui manifestadas poderiam ser arranjados e concebidos segundo uma grande variedade de diferentes configurações. Assim, a descrição mais detalhada seguinte de várias modalidades de realização, conforme representado nas Figuras, não se destina a limitar o âmbito da invenção, tal como reivindicado, mas é meramente representativa de várias modalidades de realização. Embora 3 ΡΕ2122718 os vários aspectos das modalidades de realização estejam apresentados nas peças desenhadas, as peças desenhadas não estão necessariamente desenhadas à escala, a menos que expressamente indicado.

As frases "ligados a", "acoplados a", e "na comunicação com o" referem-se a qualquer forma de interacção entre duas ou mais entidades, incluindo a interacção mecânica, a eléctrica, a magnética, a electromagnética, a de fluidos e a térmica. Dois componentes podem ser acoplados um ao outro, mesmo que não estejam em contacto directo um com o outro. 0 termo "contíguo" refere-se a itens que estão em contacto físico directo um com o outro, embora os itens possam não estar necessariamente conjuntamente ligados.

As novas inovações tecnológicas e as sempre crescentes exigências em consumo de energia eléctrica têm feito das instalações solares e de energia eólica uma opção viável. Os sistemas de armazenamento de energia, como baterias recarregáveis, são um requisito essencial para sistemas de energia remotos que são alimentados por geradores de turbinas eólicas ou arranjos fotovoltaicos. Os sistemas de armazenamento de energia são ainda necessários para permitir a arbitragem energética para a compra e venda de energia durante as condições de horas de vazio (fora de pico).

Os sistemas de armazenamento de energia bateria 4 ΡΕ2122718 redox de vanádio (daqui em diante denominada "VRB-ESS"), conforme apresentado na Figura 1, têm recebido atenção favorável dado que elas prometem ser de baixo custo e de possuírem muitas características que proporcionam longividade de vida, projecto flexível, alta confiabilidade e baixo custo de operação e de manutenção. Uma VRB-ESS pode incluir células que asseguram soluções negativas e positivas separadas por uma membrana. Uma VRB-ESS também pode contar com um sistema de fluxo de bombagem para fazer passar as soluções negativas e positivas através das células.

Uma VRB-ESS pode incluir um qualquer número de células, dependendo da quantidade de energia eléctrica a ser armazenada, e pode ser limitada apenas pela localização geográfica, ou seja, o tamanho da área de armazenagem. A VRB-ESS pode ser potencialmente perigosa dado que VRBs podem gerar ambos ao mesmo tempo tanto o oxigénio como o hidrogénio. 0 perigo surge porque o oxigénio pode ser produzido a partir de reacções de eléctrodo no eléctrodo positivo, e o hidrogénio, pode ser produzido pelo eléctrodo negativo e por reacções do electrólito negativo num espaço estreitamente confinado e pelo menos parcialmente partilhado. As medições experimentais têm encontrado composições de gás no espaço vazio por cima do electrólito dentro dos limites explosivos de uma mistura oxigénio-hidrogénio .

Se os gases ventilados libertos dos electrólitos 5 ΡΕ2122718 positivos e negativos são misturados, existe o potencial para a geração de uma mistura de gás explosivo durante a operação normal, e especialmente durante a operação descontrolada. Assim, é desejável ventilar separadamente estes gases. No entanto, para simplicidade de operação e economia da construção, é desejável permitir a comunicação dos espaços de ventilação dos tanques positivo e negativo. Em particular, isto simplifica o reequilibrio e minimiza o consumo de qualquer gás inerte que possa ser utilizado para encher o espaço vazio acima das superfícies líquidas. A WO89/05363 divulga um sistema de armazenamento de energia de bateria redox de acordo com os preâmbulos das reivindicações 1 e 6.

Tendo em conta os requisitos acima conflituantes no projecto de VRB-ESS, é desejável ter um projecto com características de segurança melhoradas, o que permitiria a mistura dos conteúdos dos espaços de ventilação positivo e negativo e ao mesmo tempo que garantiria uma operação segura. Isto pode ser conseguido através da remoção de quantidades suficientes de oxigénio a partir do gás ventilado positivo e mantendo a totalidade do gás ventilado sob uma pressão baixa mas positiva. A mistura de gás torna-se então segura devido pelo menos a duas razões: (1) uma insuficiência de oxigénio para alimentar uma explosão, e (2) a pressão positiva faz com que o hidrogénio a fluir para o exterior para o meio ambiente através de algum modo de vedação a qual o separe do meio ambiente. Os detalhes da 6 ΡΕ2122718 implementação de pelo menos três modalidades de realização do presente sistema de ventilação, as quais estão destinadas a constituir um único exemplar, serão discutidos em conjunto com as Figuras 2-4. A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de armazenamento de energia de bateria redox de vanádio ("VRB-ESS" ou "sistema") 100. 0 sistema 100 inclui uma pluralidade de células 12 que podem ter cada uma um compartimento negativo 14 com um eléctrodo negativo 16 e um compartimento positivo 18 com um eléctrodo positivo 20. Os apropiados eléctrodos incluem um qualquer número de componentes conhecidos na tecnologia e podem incluir eléctrodos, fabricados de acordo com os ensinamentos da Patente dos EUA No. 5.665.212. 0 compartimento negativo 14 pode incluir uma solução 22 em comunicação eléctrica com o eléctrodo negativo 16. A solução 22 pode ser um electrólito contendo iões redox especificados os quais estão num estado reduzido e são para serem oxidados durante o processo de descarga da célula 12, ou estão num estado oxidado e são para serem reduzidos durante o processo de carregamento da célula 12, ou os quais são uma mistura destes últimos iões reduzidos e de iões a serem reduzidos. A titulo de exemplo, numa VRB-ESS 100, a reacção de carga-descarga redox a ocorrer no eléctrodo negativo 16 na solução 22 pode ser representada pela Equação 1.1:

Eq. 1.1 v2+ í=; v3+ + e 7 ΡΕ2122718 0 compartimento positivo 18 contém uma solução 24 em comunicação eléctrica com o eléctrodo positivo 20. A solução 24 pode ser um electrólito que contém iões especificados redox os quais estão num estado oxidado e são para serem reduzidos durante o processo de descarga de uma célula 12, ou estão num estado reduzido e são para serem oxidados durante o processo de carregamento da célula 12, ou os quais são uma mistura destes iões oxidados e de iões a serem oxidados. A titulo de exemplo, numa VRB-ESS 100, a reacção de carga-descarga redox a ocorrer no eléctrodo positivo 20 na solução positiva 24 pode ser representada de forma simplista pela Equação 1.2:

Eq. 1.2 v4+ ^ y5+ + g- A solução 22 e a solução 24 podem ser preparadas de acordo com os ensinamentos das Patentes dos EUA Nos 4.786.567, 6.143.443, 6.468.688, e 6.562.514, ou por outras técnicas conhecidas na tecnologia. Numa modalidade de realização, a solução 22 é de 1M a 6M de H2S04 e inclui um agente de estabilização tipicamente numa quantidade na gama de 0,1 a 20 wt%, e a solução 24 pode também ser de 1M a 6M H2S04.

Cada célula 12 inclui uma membrana ionicamente condutora, ou um separador poroso 26 disposta entre o compartimento positivo 18 e o compartimento negativo 14 e em contacto com a solução 24 e com a solução 22 para 8 ΡΕ2122718 proporcionar entre eles a comunicação iónica. A membrana 26 serve como uma membrana de permuta iónica e pode incluir um material de carbono o qual pode ou não ser de poliuretano fluorado. A membrana 26 pode ser concretizada como uma membrana anião, uma membrana catião ou um diafragma poroso.

Embora a membrana 26 disposta entre a solução negativa 22 e a solução positiva 24 seja concebida para evitar o transporte de água, de vanádio e de iões de sulfato, tipicamente ocorre o transporte de uma certa quantidade de água, de vanádio, e de sulfato. Consequentemente, depois de um período de tempo, as células 12 tornam-se desequilibradas porque a água, o vanádio, e o sulfato as atravessam. Tipicamente cada atravessamento ocorre numa direcção (isto é, a partir da solução 24 para a solução 22, ou a partir da solução 22 para a solução 24, dependendo do tipo de membrana 26 que seja usada) . Com o fim de equilibrar o sistema 100, a solução positiva 24 e a solução negativa 22 podem ser misturadas, o que faz descarregar completamente o sistema de bateria 100.

Solução negativa adicional 22 pode ser mantida num reservatório negativo 28 que está em comunicação de fluido com um compartimento negativo 14 por via de uma conduta de alimentação 30 e de uma conduta de retorno 32. 0 reservatório 28 pode ser corporizado como um tanque, reservatório flexível, ou outro recipiente conhecido na tecnologia. A conduta de alimentação 30 pode comunicar com uma bomba 36 e um permutador de calor 38. A bomba 36 9 ΡΕ2122718 permite o movimento do fluido da solução 22 através do reservatório 28, da conduta de alimentação 30, do compartimento negativo 14, e da conduta de retorno 32. A bomba 36 pode ter uma velocidade variável de modo a permitir variância na taxa de fluxo gerado. 0 permutador de calor 38 pode transferir a partir da solução 22 para um fluido ou para o meio gasoso o calor que é gerado por reacções de aquecimento por resistência e por reacções químicas. A bomba 36 e o permutador de calor 38 podem ser seleccionados a partir de um qualquer número de dispositivos apropriados conhecidos por aqueles que são especialistas na tecnologia. A conduta de alimentação 30 pode incluir uma ou mais válvulas de conduta de alimentação 40 para controlar o fluxo volumétrico da solução. A conduta de retorno 32 também pode comunicar com uma ou mais válvulas de conduta de retorno 44 que controlam o fluxo volumétrico de retorno.

Do mesmo modo, a solução de católito adicional 24 pode ser mantida no reservatório católito 46 que está em comunicação de fluido com o compartimento positivo 18 por via da conduta de alimentação 48 e da conduta de retorno 50. A conduta de alimentação 48 pode comunicar com a bomba 54 e com o permutador de calor 56. A bomba 54 pode ser uma bomba de velocidade variável 54 a qual permite o fluxo da solução de 24 através do reservatório 46, pela conduta de alimentação 48, pelo compartimento positivo 18, e pela conduta de retorno 50. A conduta de alimentação 48 pode 10 ΡΕ2122718 também incluir uma válvula de conduta de alimentação 60, e a conduta de retorno 50 pode incluir uma válvula de conduta de retorno 62.

Um eléctrodo negativo 16 e um eléctrodo positivo 20 estão em comunicação eléctrica com uma fonte de energia 64 e com uma carga 66. Um interruptor de fonte de energia 68 pode ser disposto em série entre a fonte de energia 64 e cada eléctrodo negativo 16. Da mesma forma, um interruptor de carga 70 pode ser disposto em série entre a carga 66 e cada eléctrodo negativo 16. Um especialista na tecnologia apreciará os esquemas de circuitos alternativos que sejam possíveis, e a modalidade de realização da Figura 1 é proporcionada apenas para fins ilustrativos, assim como esta divulgação pode ser aplicada a qualquer combinação de células que formem uma VRB-ESS 100.

No carregamento, é fechado um interruptor de fonte de energia 68, e é aberto um interruptor de carga 70. A bomba 36 bombeia a solução 22 através do compartimento negativo 14, e do reservatório 28 por via da conduta de alimentação 30 e da conduta de retorno 32. Ao mesmo tempo, a bomba 54 bombeia a solução 24 através do compartimento positivo 18 e do reservatório 46 por via da conduta de alimentação 48 e da conduta de retorno 50. Cada célula 12 é carregada pelo fornecimento de energia eléctrica a partir da fonte de energia 64 para um eléctrodo negativo 16 e um eléctrodo positivo 20. A energia eléctrica provém dos iões vanádio bivalentes na solução 22 e de iões de vanádio 11 ΡΕ2122718 pentavalentes na solução 24. A electricidade é extraída de cada célula 12, por fecho do interruptor de carga 70 e abertura do interruptor da fonte de energia 68. Isto faz com gue a carga 66, a qual está em comunicação eléctrica com o eléctrodo negativo 16 e com o eléctrodo positivo 20, extraia a energia eléctrica.

As Figuras 2 até 4 são mostradas modalidades de realização da divulgação tal como aplicado a uma única célula VRB-ESS 12, e como mostrado na Figura 1 e acima divulgado. No entanto, cada modalidade de realização pode ser aplicada para uma pluralidade de células 12. Um compartimento negativo 14 tem uma solução negativa 22 e um eléctrodo negativo 16; o compartimento negativo 14 está em comunicação de fluido com um reservatório negativo 28. Isto é conseguido com uma bomba 36 a bombear a solução de electrólito negativo 22 a partir do reservatório negativo 28 através do compartimento negativo 14 e voltar por retorno através da conduta de retorno 32 para dentro do reservatório negativo 28.

Da mesma forma, um compartimento positivo 18 que tem uma solução positiva 24 e um eléctrodo positivo 20, que está em comunicação de fluido com um reservatório positivo 46. Tal como acontece com o lado negativo, a bomba 54 bombeia a solução de electrólito positivo 24 a partir do reservatório positivo 46 através do compartimento positivo 18 e voltar por retorno através através da conduta de 12 ΡΕ2122718 retorno 50. As Figuras 2 até 4 não incluem permutadores de calor ou válvulas como foi discutido na Figura 1, de modo a simplificar a discussão e não para se inferir que os permutadores de calor e as válvulas não sejam necessários ou desejados.

Dado que o reservatório negativo 28 e o reservatório positivo 46 ambos estão continuamente a circular a solução negativa 22 e a solução positiva 24, respectivamente, cada reservatório pode ter uma quantidade variável de espaço de ventilação na sua parte superior onde se acumulem os gases gerados a partir dos eléctrodos e das soluções. Como foi discutido, é desejável para simplicidade de operação e economia de construção que ao espaço de ventilação positivo 64 do reservatório positivo 46 e ao espaço de ventilação negativo 66 do reservatório negativo 28 seja permitido comunicar. Tal construção, no entanto, permite que o oxigénio produzido pela solução positiva 24 no reservatório positivo 46 se misture com o hidrogénio produzido pela solução negativa 22 do reservatório negativo 28, criando potencialmente uma mistura de gás inflamável onde se comunicam o espaço de ventilação positivo 64 e o espaço de ventilação negativo 66.

Uma característica dos electrólitos de VRB-ESS é que o electrólito negativo, a solução 22, é um excelente recuperador de oxigénio. Uma solução mista V2.V3, ou mesmo uma solução mista V3.V4, absorve rapidamente oxigénio e pode reduzir o nível de oxigénio abaixo da concentração 13 ΡΕ2122718 mínima de oxigénio necessária para uma explosão ou para a propagação de chama. 0 desafio é como utilizar a solução negativa 22 como um recuperador no reservatório negativo 28 de modo a que, em nenhum ponto de todo o sistema de ventilação, esteja mistura explosiva de gás.

Modalidades de realização para a remoção do oxigénio podem usar a dinâmica associada com a recirculação do electrólito negativo -VE, para efectuar uma redução local da pressão na solução 22 (abaixo da pressão no espaço vazio +VE), assim a aspiração de oxigénio que contém gás positivo +VE através da aspiração de um gás +VE 72 e assim purificar o oxigénio a partir do espaço de ventilação de electrólito positivo 64. Então, um correspondente volume de gás negativo -VE (subtracção de qualquer oxigénio absorvido) é reenviado através de uma conduta de equilíbrio 74 de retorno para o seio do espaço de ventilação positivo 64. Como há sempre a possibilidade de ser gerado e ser adicionado oxigénio na volta do gás positivo +VE no seio do espaço de ventilação positivo 64, um arrastamento contínuo do gás +VE positivo dentro da solução negativa 22 de fluxo pode ser utilizado para manter baixos ou empobrecidos os níveis de oxigénio, abaixo dos níveis perigosos. A Figura 2 é uma modalidade de realização 200 que utiliza uma drenagem por conduta de retorno de solução de electrólito -VE 32 tal como um absorvedor, mostrado como aplicado a uma úmica célula VRB 12. A célula 12 é configurada de modo a que um fluido, a solução negativa 22, 14 ΡΕ2122718 "drena" de retorno para dentro do seu reservatório 28. Na ligação 76, a conduta de aspiração de gás positivo +VE 72 proveniente a partir do espaço de ventilação positivo 64 pode ligar-se à conduta de retorno negativo 32. Na ligação 76 na conduta de retorno 32, e na verdade na maioria dos pontos ao longo da conduta de retorno 32, existe uma pressão mais baixa do que no espaço de ventilação oposto, neste caso, o espaço de ventilação positivo 64. Apropriadamente canalizada, a solução negativa 22 na conduta de retorno 32 pode aspirar gás a partir do espaço de ventilação positivo 64, dando origem a aspiração de oxigénio que contém gás positivo +VE para passar por via da conduta de aspiração de gás +VE 72 a ser recuperado pela solução negativa 22 que se encontra no reservatório negativo 28.

Na Figura 3, o sistema 300 inclui um injector 78, o qual duplamente extrai e absorve (ou recupera) oxigénio a partir do gás positivo +VE puxado para fora do espaço de ventilação positivo 64. Os injectores de jacto de água utilizam a energia cinética de um liquido para dar origem ao fluxo de um outro liquido ou gás. Normalmente os injectores são constituídos por uma boca de tubulação convergente, um corpo, e um difusor. Em operação, a energia de pressão do líquido motriz reactivo, aqui a solução negativa 22 da conduta de retorno negativo 32, é convertida em energia de velocidade pela boca de tubulação convergente. Assim, o injector 78 pode ser acoplado à conduta de retorno negativa 32 para permitir a solução 15 ΡΕ2122718 negativa 22 ao passar através dela, vá actuar como o líquido motriz reactivo. A conduta de aspiração de gás +VE 72 pode ser ligada ao interior do corpo do injector 78. 0 fluxo de líquido de alta velocidade da solução negativa 22, arrasta em seguida o gás positivo +VE na conduta de aspiração de gás +VE 72 para dentro do injector 78. A mistura completa do líquido motriz reactivo, ou a solução negativa 22, e a sucção, ou o gás positivo +VE, é efectuada nas secções do corpo e do difusor, em que a solução negativa 22 recupera o oxigénio do gás positivo +Ve. A mistura da solução negativa 22 e do gás positivo +VE é então convertida para uma pressão intermediária de retorno depois de passar através do difusor, e flui para dentro do reservatório negativo 28. A solução negativa 22 no reservatório 28 pode recuperar qualquer oxigénio caso o injector 78 possa ter falhado na remoção durante o arrastamento de gás +VE a partir do espaço de ventilação positiva 64. Assim, a completa recirculação do fluxo de gás positivo +VE, a partir do espaço de ventilação positivo 64, por via da conduta de aspiração 72 do gás +VE, através do injector 78, e de retorno através a conduta de equilíbrio 74, tem lugar para alimentar o injector 78 na remoção de oxigénio. 0 diferencial de pressão entre o injector 78 e o espaço de ventilação positivo 64 pode ser simplesmente um auxílio acessório em relação ao poder de aspiração do injector 78. Da mesma forma, o diferencial de pressão intrínseco no 16 ΡΕ2122718 sistema irá continuar a auxiliar a separar os gases oxigénio e hidrogénio nas regiões de comunicação dos espaços de ventilação 64 e 66.

Fazendo referência à Figura 4, o sistema 400 emprega um injector 78, mas com um sistema de recirculação parcial. 0 sistema 400 inclui o acréscimo de uma conduta de reaproveitamento de produto excedente 80, a qual é uma conduta de separação por fora da conduta de alimentação negativa 30 e canalizada como retorno para o reservatório negativo 28. 0 injector 78 é então acoplado à conduta de reaproveitamento de produto excedente 80 com a conduta de aspiração de gás +VE 72 ligada para dentro do corpo do injector 78. Ligada desta maneira, a solução negativa 22 da conduta de reaproveitamento de produto excedente 80 actua como o líquido motriz reactivo para arrastar o gás positivo +VE para dentro do injector 78. Dado que apenas uma parte da solução negativa 22 a partir da conduta de alimentação 30 é utilizada como o líquido motriz reactivo, é chamado de um fluxo de recirculação parcial. Substancialmente o resultado é como o descrito com referência à Figura 3: o gás positivo +VE é sugado para dentro do injector 78, misturando-se com a solução negativa 22, a qual recupera o oxigénio do gás +VE antes que a mistura seja bombeada para o espaço de ventilação negativo 66. 0 sistema 400 pode ser utilizado quando os reservatórios são comuns a várias células 12 ("tanque de mistura"), e em que as condutas de alimentação de retorno negativas 32 no seio dos múltiplos injectores 78 é mais 17 ΡΕ2122718 difícil ou têm maior custo de fabrico.

Será óbvio para aqueles que têm especialidade na tecnologia que, sem que se afastam dos princípios subjacentes da invenção, podem ser efectuadas muitas alterações sobre os detalhes das modalidades de realização acima descritas. Embora a descrição seja feita para o contexto de uma bateria redox de vanádio, os princípios podem igualmente ser aplicados a qualquer sistema de bateria de fluxo redox onde o hidrogénio e o oxigénio possam ser produzidos respectivamente sobre o cátodo e o ânodo, e onde a solução negativa tenha a capacidade de reagir com o oxigénio. Um outro exemplo, é a bateria de vanádio bromo. 0 âmbito da presente invenção deve, portanto, ser determinado apenas pelas reivindicações seguintes.

Lisboa, 14 de Agosto de 2012

Claims (3)

1. ΡΕ2122718 1 REIVINDICAÇÕES 1. Um sistema de armazenamento de energia de bateria redox (100, 200, 300), que compreende: uma célula (12), que inclui um compartimento positivo (18) que tem solução positiva (24), um compartimento negativo (14) que tem solução negativa (22), e uma membrana (26) que separa os compartimentos positivo e negativo; um reservatório positivo (46) em comunicação de fluido com o compartimento positivo (18) e que inclui solução positiva, o reservatório positivo que define um espaço de ventilação positiva (64) para o gás positivo, que inclui oxigénio; um reservatório negativo (28) em comunicação de fluido com o compartimento negativo (14) e que inclui solução negativa, o reservatório negativo que define um espaço de ventilação negativo (66); uma conduta de retorno (32) em comunicação de fluido com o compartimento negativo (14) e com o reservatório negativo para reenviar a solução negativa a partir da célula para o reservatório negativo através do espaço de ventilação negativo; caracterizado por, uma conduta de aspiração positiva de gás (72) em comunicação de fluido com o espaço de ventilação positivo (64) e acoplado com a conduta de retorno (32) a uma ligação (76) , por via do qual o gás positivo é 2 ΡΕ2122718 drenado a partir do espaço de ventilação positivo para o seio do espaço de ventilação negativo e a solução negativa do reservatório negativo (28) recupera o oxigénio. 2. 0 sistema de armazenamento da reivindicação 1, que compreende ainda uma conduta de equilíbrio (74) em comunicação de fluido com os espaços de ventilação de gás positivo e negativo (64, 66) para fazer recircular o gás positivo oxigénio que foi retirado a partir do espaço de ventilação negativo ao espaço de ventilação positivo. 3. 0 sistema de armazenamento da reivindicação 1, que compreende ainda: uma bomba positiva (54) para bombear a solução positiva (24) através do compartimento positivo (18); e uma bomba negativa (36) para bombear a solução negativa (22) através do compartimento negativo (14). 4. 0 sistema de armazenamento da reivindicação 1, que compreende ainda um injector (78) acoplado à ligação (76) da conduta de retorno (32) e a conduta de aspiração de gás positivo (72), a solução negativa (22) da conduta de retorno para actuar como um líquido motriz, pela qual o injector faz arrastar o gás positivo a partir do espaço de ventilação positivo (64) e mistura-se o gás positivo com a solução negativa, que absorve assim o oxigénio a partir do gás positivo. 3 ΡΕ2122718 5. 0 sistema de armazenamento da reivindicação 1, em que a célula (12) inclui uma pluralidade de células, cada célula que compreende ainda: um eléctrodo positivo (20) em comunicação com a solução positiva (24); e um eléctrodo neqativo (16) em comunicação com a solução neqativa (22).
2. 6. Um sistema de armazenamento de energia de bateria redox (400) que compreende: uma célula (12), que inclui um compartimento positivo (18) que tem solução positiva (24), um compartimento negativo (14) que tem solução negativa (22), e uma membrana (26) que separa os compartimentos positivo e negativo; uma conduta de alimentação positiva (48) acoplada com o compartimento positivo (18) para transportar solução positiva; um reservatório positivo (46) acoplado com a conduta positiva (48) e que tem solução positiva, o reservatório positivo que tem um espaço de ventilação positivo (64) para o gás positivo, que inclui oxigénio; uma conduta de alimentação negativa (30) acoplada com o compartimento negativo (14) para transportar solução negativa; um reservatório negativo (28) acoplado com a conduta negativa (30) e que tem uma solução negativa, o reservatório negativo que tem um espaço de ventilação 4 ΡΕ2122718 negativo (66) para o gás negativo; caracterizado por, um injector (78); uma conduta de reaproveitamento de produto excedente (80) acoplada com a conduta negativa e com o reservatório negativo para fazer recircular parcialmente a solução negativa, o injector acoplado com a conduta de reaproveitamento de produto excedente, a solução negativa (22) da conduta de reaproveitamento de produto excedente para actuar como um liquido motriz; e uma conduta de aspiração de gás positivo (72) em comunicação de fluido com o espaço de ventilação positiva (64) e acoplado com o injector (78), pelo qual o injector faz arrastar o gás positivo a partir do espaço de ventilação positivo (64) e mistura-o no seio da solução negativa da conduta de reaproveitamento de produto excedente (80) , que absorve assim o oxigénio a partir do gás positivo. 7. 0 sistema de armazenamento da reivindicação 6, que compreende ainda: uma bomba positiva (54) para bombear a solução positiva (24) através do compartimento positivo (18); e uma bomba negativa (36) para bombear a solução negativa (22) através do compartimento negativo (14). 8. 0 sistema de armazenamento da reivindicação 5 ΡΕ2122718 6, que compreende uma conduta de equilíbrio (74) em comunicação de fluido com os espaços de ventilação positivo e negativo (64, 66), para fazer recircular o gás positivo oxigénio do espaço de ventilação negativo para o espaço de ventilação positivo. 9. 0 sistema de armazenamento da reivindicação 6, em que a solução negativa e a mistura de gás positivo que sai do injector (78) flui para dentro do espaço de ventilação negativo (66) e é ainda recuperado pela solução negativa do reservatório negativo (28). 10. 0 sistema de armazenamento da reivindicação 6, em que a célula (12) inclui uma pluralidade de células, cada célula que compreende ainda: um eléctrodo positivo (20) em comunicação com a solução positiva (24); e um eléctrodo negativo (16) em comunicação com a solução negativa (22).
3. 11. Um método para melhorar um sistema de armazenamento de energia de bateria redox, que compreende: o fornecimento de uma célula de bateria (12), que inclui um compartimento positivo (18) que tem solução positiva (24), um compartimento negativo (14) que tem solução negativa (22), e uma membrana (26) que separa os compartimentos positivo e negativo; a ligação da célula com um reservatório positivo (46) que tem solução positiva e um espaço de ventilação de 6 ΡΕ2122718 gás positivo (64),o reservatório positivo em comunicação de fluido com o compartimento positivo (18) ; a ligação da célula com um reservatório negativo (28) que tem solução negativa e um espaço de ventilação de gás negativo (66), o reservatório negativo em comunicação de fluido com o compartimento negativo (14) ; o reenvio da solução negativa do compartimento negativo para o reservatório negativo através de uma conduta de retorno (32); e a aspiração de gás positivo rico em oxigénio a partir do espaço de ventilação positivo (64) através de uma conduta de aspiração de gás positivo (72) ligado com a conduta de retorno, através da qual a solução negativa de retorno drena o gás positivo para baixo da conduta de aspiração de gás positivo e para dentro do espaço de ventilação negativo (66) onde a solução negativa do reservatório negativo recupera o oxigénio. 12. 0 método da reivindicação 11, que compreende ainda o reenvio do gás positivo empobrecido em oxigénio a partir do espaço de ventilação negativo (66) para o espaço de ventilação positivo (64) através de uma conduta de equilíbrio (74). 13. 0 método da reivindicação 11, em que o gás positivo rico em oxigénio é aspirado a partir do espaço de ventilação positivo (64) com um injector (78) acoplado com 7 ΡΕ2122718 a ligação (76) das condutas de retorno (32) e de aspiração de gás positivo (72), a solução negativa (22) da conduta de retorno para actuar como um liquido motriz, pelo qual o injector faz arrastar o gás positivo a partir do espaço de ventilação positivo e mistura o gás positivo com a solução negativa, que absorve assim o oxigénio a partir do gás positivo. 14. 0 método da reivindicação 11, em que a conduta de aspiração de gás positivo (72) ao invés forma uma ligação com uma conduta de reaproveitamento de produto excedente (80) que está acoplada entre uma conduta de alimentação negativa (30) e o reservatório negativo (28), a conduta de alimentação negativa também acoplada com o reservatório negativo, e em que um injector (78) é acoplado à ligação das condutas de gás positivo de reaproveitamento de produto excedente e de aspiração, através da qual o oxigénio do gás positivo arrastado a partir do espaço de ventilação positivo (64) é absorvido pela solução negativa que actua através do injector como um liquido motriz. 15. 0 método da reivindicação 11, em que a célula inclui uma pluralidade de células, cada célula que compreende ainda: um eléctrodo positivo (20) em comunicação com a solução positiva (24); e um eléctrodo negativo (16) em comunicação com a solução negativa (22). ΡΕ2122718 16. 0 método da reivindicação 11, que compreende ainda: a bombagem da solução positiva através do compartimento positivo (18) com uma bomba positiva (54), e a bombagem da solução negativa (22) através do compartimento negativo (14) com uma bomba negativa (36) . Lisboa, 14 de Agosto de 2012