WO2016074988A1 - Redox-fluss-energiespeicher und verfahren zum betreiben eines solchen - Google Patents

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WO2016074988A1
WO2016074988A1 PCT/EP2015/075567 EP2015075567W WO2016074988A1 WO 2016074988 A1 WO2016074988 A1 WO 2016074988A1 EP 2015075567 W EP2015075567 W EP 2015075567W WO 2016074988 A1 WO2016074988 A1 WO 2016074988A1
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energy
energy carrier
liquid
line
carrier
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PCT/EP2015/075567
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Inventor
Günter HEID
Thomas PFLUGFELDER
Wolfgang Weydanz
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
    • H01M8/184—Regeneration by electrochemical means
    • H01M8/188—Regeneration by electrochemical means by recharging of redox couples containing fluids; Redox flow type batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the invention relates to a redox-flux energy storage, comprising a converter unit for converting chemical into electrical and from electrical to chemical energy, with at least one storage device for storing an electrically conductive liquid energy carrier and with at least one line for conducting the storable in the storage device liquid Energy carrier to the converter unit and / or to direct the liquid energy carrier from the converter unit to the storage device.
  • a redox flow energy storage also known as redox flow battery or redox flow battery is an electro ⁇ chemical system for storing and converting electrical or chemical energy.
  • Such an energy store is characterized by a spatial separation from a converter unit, which is also called a membrane stack or stack, and associated storage devices or tanks.
  • the transducer unit is used depending on the operating mode for ⁇ To convert from chemical to electrical or electrical to chemical energy and determines the performance of the redox flow energy storage device.
  • the storage devices serve to store electrically conductive liquid energy carriers, usually electrolytes, and determine the capacity of the redox flow energy store.
  • the energy sources in the form of liquids such as, for example, in a vanadium redox accumulator, or gases, such as, for example, in a vanadium-air accumulator, must be brought to or removed from the storage device by the storage device.
  • said transducer unit Depending on whether the chemical is in an operational mode is converted into electrical energy or electrical energy into chemical Ener ⁇ said transducer unit generates voltages or is subjected to tensions.
  • an electrolyte as an energy carrier, ions are converted into the electrolyte and their concentration in the storage devices or storage containers is changed.
  • the fuels are often water or acid-based and have an electrical conductivity that is low, but can not be vernach nores ⁇ . Therefore, at high voltages of the redox flow energy storage for electrical insulation of the energy carrier in the tank of the energy carrier in the
  • Converter unit in front of and behind the converter unit sometimes requiring very long distances due to the system.
  • voltages of the converter units of less than 150 volts (V) insulation distances of a few meters are needed.
  • these lengths can be up to 20 meters and are determined by the electrical conductivity of the energy carrier.
  • the invention relates to a redox flow energy storage, with a converter unit for converting depending on the selected operating mode either chemical in electrical or electrical energy into chemical energy.
  • the redox flow energy store may also be a redox flow battery or a redox flow battery.
  • the redox flow energy store comprises at least one storage device for storing an electrically conductive liquid energy carrier, as well as at least one line for conducting storage in the storage device. ren liquid carrier to the converter unit and / or to direct the liquid energy from the converter unit to the storage device.
  • the line comprises a decoupling device.
  • a predetermined amount of the liquid energy carrier is galvanically separated from a first portion of the liquid Energyträgres, wherein the first portion is present in a first region of the conduit.
  • the galvanically separated predetermined quantity of the liquid energy carrier can subsequently be fed to a second portion of the liquid energy carrier, the second portion being present in one of the first, different, second regions of the line.
  • Decoupling device can thus be a permanent decoupling of a first electrical potential of the liquid energy carrier in the first region of the conduit from a second electric potential of the liquid energy carrier in the second region of the conduit.
  • the redox flow energy storage may also include the liquid energy source.
  • the liquid energy carrier can in this case be a liquid energy storage and in particular a
  • converter unit, storage device, line and decoupling device are each designed for a liquid energy store, in particular an electrolyte, as a liquid energy carrier.
  • the decoupling device comprises a reservoir arranged on the second region of the line and a metering device arranged on the first region of the line, wherein the metering device in the operation of the redox flow energy store with the liquid energy carrier in a gravitational field over is arranged the reservoir and is designed, the agreed amount of the reserved separate liquid energy carrier from the first to ⁇ part of the energy carrier and drop into the reservoir using the force of gravity.
  • the liquid energy carrier thus has a greater gravitational potential in the metering device than in the reservoir.
  • the electrical decoupling of the mass flow can be effected by a dripping of the liquid energy carrier, for example in a so-called drop tower.
  • the electrical decoupling of the mass flow can also be done by a hydraulic waterfall. This has the advantage that a complete electrical decoupling of the two potentials is realized. Creepage currents or out ⁇ direct currents are thus effectively prevented.
  • Dosing device comprises a valve which is operable in particular in a clocked mode. This has the advantage that the size of the predetermined amount of the liquid energy carrier is exactly adjustable and can be adapted to respective Be ⁇ dürfnisse.
  • the metering device can also comprise rotating breaker element , in particular a rotating perforated disk.
  • the energy carrier can flow through the holes of the perforated disk or not.
  • the rotating perforated disc may consist of or comprise an electrically insulating material.
  • the size of the predetermined amount can be adjusted via a rotation speed of the breaker element. This has the advantage that so at low cost wear the predetermined amount of liquid energy carrier galvanically separated who can ⁇ . This is especially useful for continuous operation. Furthermore, it can be provided here that the
  • Dosing device comprises a pump operable in a pulsed mode.
  • This has the advantage that not only the predetermined amount of the liquid energy carrier can be galvanically separated by means of the pump, but also the pump at the same time other pumps, as they are usually required in a redox flow energy storage can replace.
  • the self-consumption required for maintaining the operation of the redox flow energy storage does not increase and the efficiency of the redox flow energy storage is increased particularly efficiently.
  • a state analysis of the redox flow energy store via the pump control, or via a detection of a pump characteristic by a measuring device assigned to the pump or the pump control.
  • a viscosity and / or a pressure of the liquid energy carrier can be determined via a pumping resistor, from which, for example, a charge carrier saturation of a liquid energy carrier can be derived.
  • Breaker element is arranged, in particular a further rotating perforated disc. This has the advantage that the elekt ⁇ generic decoupling can be improved by the effect achieved by the decoupler electrical decoupling is protected again.
  • the redox flow energy store may comprise two rotating breaker elements or perforated disks.
  • the breaker elements such as the hole disks, may be staggered so that when one breaker element allows the liquid energy source to flow through, the other breaker element does not.
  • this can be done for example via an offset of the holes in the perforated disk with respect to the holes in the other perforated disk.
  • the decoupling device is a pump, in particular a Axialkol ⁇ benpumpe and / or a reciprocating pump and / or a
  • Diaphragm pump with electrically isolating check valve wherein in an operation of the redox flow
  • converter units which are electrically connected in series. These can be coupled via respective lines to a common storage device with the same liquid energy carrier.
  • each of the respective lines may have its own decoupling device.
  • a respective liquid energy carrier located in the respective converter unit can be electrically disconnected from the one in operation during operation of the redox flow energy store
  • Redox flow energy storage and achieve greater efficiency ⁇ speed Due to the increased voltage in such a series circuit, a voltage transformation ratio of an electrical voltage converter for coupling the redox flow energy storage device to an electrical supply network can be selected to be smaller. This increases the life and performance of the redox flow energy store, which in the latter case also includes the voltage converter.
  • resonance isolating converters on the side of the electrotechnical voltage converter with the higher voltage potential. This reduces the power loss when feeding power provided by the redox flow energy store into the electrical supply network.
  • the invention also relates to a method for operating a redox-flux energy storage device with a series of steps.
  • One step here is the conversion of chemical into electrical or from electrical to chemical energy by means of a converter unit.
  • Another step is to save at least one electrically conductive liquid energy carrier in a storage device.
  • Another step is to direct the liquid energy carrier stored in the storage device through a line to the converter unit and / or to direct the liquid energy carrier out of the line
  • the method also includes a galvanic separation of a predetermined amount of the liquid energy carrier from a first portion of the liquid energy carrier by means of a
  • the method comprises supplying the galvanically separated predetermined amount of the liquid energy carrier to a second portion of the liquid energy carrier by means of the decoupling device, wherein the second portion is present in a second region of the conduit.
  • Advantages and advantageous embodiments of the method correspond here to advantages and advantageous embodiments of the redox flow energy store.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a second exemplary embodiment of a
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of a
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a decoupling device.
  • Decoupling device 1 is shown together with a first region 2 of a line 4 and a second region 3 of the line 4.
  • the line 4 serves to conduct a liquid energy carrier 5, which may be chosen, for example, as a liquid energy carrier in the form of an electrolyte, from a storage device to a
  • the storage device serves to store the energy carrier, the converter unit depending on the operating mode of a conversion of chemical into electrical or electrical to chemical energy.
  • a reservoir 6 is arranged on the second region 3 of the line 4. Furthermore, a metering device 7 is arranged on the first region 2 of the line 4. In the present case, the metering device 7 is designed, for example, as a valve 12. The metering device 7 is arranged in the ge Service ⁇ th sample in the y direction via the reservoir 6 at a obe- ren end of the reservoir. 6 In the example shown, a gravitational force F acts in the negative y-direction, so that through the metering device 7 a predetermined amount 8 of the liquid energy carrier 5 using gravity in the reservoir 6 can be dropped or trickled into it.
  • the metering device 7 is thus opened briefly, for example, so that from the first region 2 of the line 4 under the influence of gravity, the liquid energy carrier 5, which is located in the first region 2, down into a through the reservoir 6 formed cavity 9 may fall. Even before the resulting mass flow of the liquid energy carrier 5 of the first portion 10 of the liquid energy carrier 5 can come into contact with a second portion 11 of the liquid energy carrier 5 at the bottom of the reservoir 6 and in the second region 3, the metering device 7, present the valve 12, closed. It is thus galvanically before the first portion 10 may provide an electrical connection of the first portion 10 entkop ⁇ pelt, through the falling into the reservoir 6 Energy carrier 5 with the second portion 11, the predetermined amount of the liquid energy carrier 8.
  • FIG 2 is a schematic representation of a second exemplary play at ⁇ embodiment of a decoupler is shown.
  • the decoupling device 1 corresponds in its construction here essentially the embodiment shown in FIG. It is, however, the metering device 7 in the present not as a valve 12 ( Figure 1) but is managed as perforated disc 13 from ⁇ .
  • This perforated disc 13 rotates about an axis AI and, depending on the angular position, allows or prevents a mass flow of the liquid energy carrier 5 through the first region 2 of the conduit 4.
  • the perforated disc 13 comprises an insulating material.
  • an electrical contact between the first portion 10 and the second portion 11 of the liquid energy carrier 5 comes about due to external force in ⁇ flows by a slosh movement an electrical ⁇ decoupling of the present in the decoupling device 1 NEN liquid Energy carrier 5 realized by a located in other sections of the line 4 liquid energy carrier 5 by the perforated plate 13 itself, if they do not just allow a mass flow of the liquid energy carrier 5, as insulation.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of an exemplary third embodiment of a
  • the decoupling device 1 is in the present case designed as an axial piston pump, which in egg ⁇ ner cutting plane through an axis A3 of a rotary element 15 is shown.
  • the rotating member 15 rotates in the perception ⁇ ren a housing 16 and has in the example shown two pistons 17, 18.
  • the axial piston pump has a here
  • Swash plate 19 which is also referred to as a swash plate, on. This is fixedly arranged on the housing 16 and causes the displacement of the two pistons 17, 18 in a z-direction parallel to the axis A3 when the rotary member 15 rotates about the axis A3.
  • the two piston associated displacement 20, 21 are electrically isolated from each other. If the pump is therefore used for a liquid energy carrier 5, so are respectively electrically isolated from each other in the displacement volumes 20, 21 be ⁇ -sensitive volumes of the liquid energy source. 5
  • the rotating member is then rotated around the Oh ⁇ se A3 15th
  • the pistons are pushed back and forth parallel to the axis A3 in the z direction. It is in the position shown by the first Koben
  • liquid fuel 5 is sucked from the first region 2 of the line 4 in the first displacement 20. This is done via a first opening 22 in the housing 16, which connects the first displacement 20 with the line 4. In the present case, the first displacement 20 has reached its maximum volume due to the largest possible movement of the first piston 17 in the negative z-direction.
  • the predetermined quantity 8 of the liquid energy carrier 5 which is to be galvanically separated from the first component 11 is then located in the first displacement 20.
  • About the axis A3 ge ⁇ rotates away the first Haubraum 20 then in operation from the first opening 22 so that the housing 16 mecanicstimme Volume 8 of the energy carrier 5 of the first portion 10, WEL rather remains in the first region 2 of the line 4, galvanically separated.
  • the rotational element 15 is then further rotated until the first displacement 20 is finally fluidically coupled via a second opening 23 in the housing 16 with the second region 3 of the conduit 4. Since the swash plate 19 is arranged obliquely to the axis A3, this then moves the first piston 17 in the positive z-direction and thus the predetermined amount 8 through the second opening 23 in the second region 3 of the conduit 4.
  • the second piston 18 In the illustration increases to the illustrated Just time the second piston 18, the just described for the ers ⁇ th piston 17 a position. It is thus due to the insulating properties of
  • Decoupling device 1 in this case the components of the axial piston pump, an electrical separation of the first portion 10 of the second portion 11 of the liquid energy carrier 5 he ⁇ reaches while maintaining a mass flow and thereby a charge carrier flow through the decoupling device.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Redox-Fluss-Energiespeicher, mit zumindest einer Wandlereinheit zum Wandeln von chemischer in elektrische und von elektrischer in chemische Energie, mit zumindest einer Speichervorrichtung zum Speichern eines elektrisch leitfähigen liquiden Energieträgers (5), mit zumindest einer Leitung (4) zum Leiten des in der Speichervorrichtung speicherbaren liquiden Energieträgers (5) zu der Wandlereinheit und/oder zum Leiten des liquiden Energieträgers (5) von der Wandlereinheit zu der Speichervorrichtung, wobei die Leitung (4) eine Entkoppelvorrichtung (1) umfasst, und mittels der Entkoppelvorrichtung (1) eine vorbestimmte Menge (8) des liquiden Energieträgers (5) von einem ersten Anteil (10) des liquiden Energieträgers (5) galvanisch abtrennbar ist, wobei der erste Anteil (10) in einem ersten Bereich (2) der Leitung (4) vorhanden ist, und die galvanisch abgetrennte vorbestimmte Menge (8) des liquiden Energieträgers (5) einem zweiten Anteil (11) des liquiden Energieträgers (5) zuführbar ist, wobei der zweite Anteil (11) in einem zweiten Bereich (3) der Leitung (4) vorhanden ist, um die Leistungsfähigkeit des Redox-Fluss-Energiespeichers zu erhöhen.

Description

Beschreibung
Redox-Fluss-Energiespeicher und Verfahren zum Betreiben eines solchen
Die Erfindung betrifft einen Redox-Fluss-Energiespeicher, mit einer Wandlereinheit zum Wandeln von chemischer in elektrische und von elektrischer in chemische Energie, mit zumindest einer Speichervorrichtung zum Speichern eines elektrisch leitfähigen liquiden Energieträgers und mit zumindest einer Leitung zum Leiten des in der Speichervorrichtung speicherbaren liquiden Energieträgers zu der Wandlereinheit und/oder zum Leiten des liquiden Energieträgers von der Wandlereinheit zu der Speichervorrichtung.
Ein Redox-Fluss-Energiespeicher, auch als Redox-Fluss- Batterie oder Redox-Flow-Batterie bekannt, ist ein elektro¬ chemisches System zum Speichern und Umwandeln von elektrischer beziehungsweise chemischer Energie. Gekennzeichnet ist ein derartiger Energiespeicher durch eine räumliche Trennung von einer Wandlereinheit, welche auch Membranstack oder Stack genannt wird, und zugehörigen Speichervorrichtungen oder Tanks. Die Wandlereinheit dient je nach Betriebsmodus zum Um¬ wandeln von chemischer in elektrische oder von elektrischer in chemische Energie und bestimmt die Leistung des Redox- Fluss-Energiespeichers . Die Speichervorrichtungen dienen dem Speichern elektrisch leitfähiger liquider Energieträger, üblicherweise Elektrolyten, und bestimmen die Kapazität des Redox-Fluss-Energiespeichers .
An die Wandlereinheit müssen die Energieträger in Form von Flüssigkeiten, wie beispielsweise in einem Vanadium-Redox- Akkumulator, oder Gasen, wie beispielsweise in einem Vanadium-Luft-Akkumulator, aus der Speichervorrichtung heran- beziehungsweise abgeführt werden. Somit ist eine, beispielswei¬ se hydraulische, Verrohrung zwischen der Wandlereinheit, also dem Energiewandler, und den Speichervorrichtungen, also den Energiespeichern, vorhanden beziehungsweise nötig. Je nachdem ob in einem Betriebsmodus chemische in elektrische Energie umgewandelt wird oder elektrische in chemische Ener¬ gie erzeugt die Wandlereinheit Spannungen oder wird mit Span- nungen beaufschlagt. Entsprechend werden bei einer Nutzung eines Elektrolyten als Energieträger Ionen im Elektrolyten umgesetzt und deren Konzentration in den Speichervorrichtungen oder Vorratsbehältern geändert. Die Energieträger sind oft wasser- oder säurebasiert und weisen eine elektrische Leitfähigkeit auf, die zwar gering ist, aber nicht vernach¬ lässigt werden kann. Daher sind bei hohen Spannungen des Redox-Fluss-Energiespeichers zur elektrischen Isolation des Energieträgers im Tank von dem Energieträger in der
Wandlereinheit vor und hinter der Wandlereinheit systembe- dingt teilweise sehr lange Strecken erforderlich. Bei den heute üblichen Spannungen der Wandlereinheiten von weniger als 150 Volt (V) werden Isolationsstrecken von einigen Metern benötigt. Diese Längen können jedoch bis zu 20 Meter betragen und werden durch die elektrische Leitfähigkeit des Energie- trägers bestimmt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Leistungs¬ fähigkeit eines Redox-Fluss-Energiespeichers zu erhöhen. Diese Aufgabe wird von den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Die Erfindung betrifft einen Redox-Fluss-Energiespeicher, mit einer Wandlereinheit zum Wandeln von je nach gewähltem Betriebsmodus entweder chemischer in elektrische oder elektrischer in chemische Energie. Der Redox-Fluss-Energiespeicher kann auch eine Redox-Fluss-Batterie oder eine Redox-Flow- Batterie sein. Der Redox-Fluss-Energiespeicher umfasst zumindest eine Speichervorrichtung zum Speichern eines elektrisch leitfähigen liquiden Energieträgers, sowie zumindest eine Leitung zum Leiten des in der Speichervorrichtung speicherba- ren liquiden Energieträgers zu der Wandlereinheit und/oder zum Leiten des liquiden Energieträgers von der Wandlereinheit zu der Speichervorrichtung. Um die Leistungsfähigkeit des Redox-Fluss-Energiespeichers zu erhöhen, umfasst die Leitung eine Entkoppelvorrichtung. Mittels der Entkoppelvorrichtung ist eine vorbestimmte Menge des liquiden Energieträgers von einem ersten Anteil des liquiden Energieträgres galvanisch abtrennbar, wobei der erste Anteil in einem ersten Bereich der Leitung vorhanden ist. Mittels der Entkoppelvorrichtung ist in Folge die galvanisch abgetrennte vorbestimmte Menge des liquiden Energieträgers einem zweiten Anteil des liquiden Energieträgers zuführbar, wobei der zweite Anteil in einem von dem ersten verschiedenen zwei- ten Bereich der Leitung vorhanden ist. Mittels der
Entkoppelvorrichtung kann so ein dauerhaftes Entkoppeln eines ersten elektrischen Potenzials des liquiden Energieträgers in dem ersten Bereich der Leitung von einem zweiten elektrischen Potenzial des liquiden Energieträgers in dem zweiten Bereich der Leitung erfolgen.
Dabei ist ein Massestrom des liquiden Energieträgers und da¬ mit ein elektrischer Strom durch die Entkoppelvorrichtung aufrecht erhalten. Gleichzeitig ist jedoch die elektrische Unterbrechung des Massestroms, insbesondere des hydraulischen Massestromes, aus der Speichervorrichtung, beispielsweise ei¬ nem Flüssigkeitsspeicher, erreicht. Ein Verschleppen von Spannungspotenzialen von der Wandlereinheit in die Speichervorrichtung kann somit durch ein Einbringen von isolierenden Abschnitten, beispielsweise Luftstrecken oder anderer Isolationsstrecken, in den Massestrom vermieden werden.
Das hat den Vorteil, dass die für eine elektrische Isolation des Energieträgers in der Speichereinrichtung von dem Ener- gieträger in der Wandlereinheit erforderliche Länge der Lei¬ tung reduziert werden kann. Damit kann Bauraum eingespart und zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit genutzt werden. Des Wei¬ teren kann auf Grund der elektrischen Isolation oder Unter- brechung der Redox-Fluss-Energiespeicher mit einer höheren Spannung betrieben werden und auf diese Weise die Leistungs¬ fähigkeit des Redox-Fluss-Energiespeichers erhöht werden. Es ist überdies auf vereinfachte Weise eine Reihenschaltung von mehreren Wandlereinheiten mit einer gemeinsamen Speichervorrichtung realisierbar.
Der Redox-Fluss-Energiespeicher kann auch den liquiden Energieträger umfassen. Der liquide Energieträger kann in diesem Fall ein flüssiger Energiespeicher und insbesondere ein
Elektrolyt sein.
Entsprechend ist in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass Wandlereinheit, Speichervorrichtung, Leitung und Entkoppelvorrichtung jeweils auf einen flüssigen Energiespeicher, insbesondere einen Elektrolyten, als liquiden Energieträger ausgelegt sind. Das hat den Vorteil, dass eine vorbe¬ stimmte Menge des liquiden Energieträgers in besonders einfa¬ cher Weise, beispielsweise mittels einer geeigneten Hydrau- likvorrichtung als Teil der Entkoppelvorrichtung, galvanisch von dem ersten Anteil abtrennbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Entkoppelvorrichtung ein an dem zweiten Bereich der Leitung angeordnetes Reservoir und eine an dem ersten Bereich der Leitung angeordnete Dosiereinrichtung umfasst, wobei die Dosiereinrichtung im Betrieb des Redox-Fluss-Energiespeichers mit dem liquiden Energieträger in einem Gravitationsfeld über dem Reservoir angeordnet ist und ausgelegt ist, die vorbe- stimmte Menge des liquiden Energieträgers von dem ersten An¬ teil des Energieträgers abzutrennen und unter Nutzung der Schwerkraft in das Reservoir fallen zu lassen. Der liquide Energieträger hat in der Dosiereinrichtung somit ein größeres Gravitationspotenzial als in dem Reservoir. Es kann in den Massestrom des liquiden Energieträgers somit ein Gas, bei¬ spielsweise Luft, eingebracht sein, welches die beiden elekt¬ rischen Potenziale der jeweiligen Anteile in dem ersten und dem zweiten Bereich der Leitung voneinander trennt. Dies ist besonders bei einem flüssigen Energieträger mit einfachen Mitteln zu erreichen. In diesem Fall kann die elektrische Entkopplung des Massestroms durch ein Tröpfeln des flüssigen Energieträgers erfolgen, beispielsweise in einem sogenannten Tröpfelturm. Die elektrische Entkopplung des Massestroms kann auch durch einen hydraulischen Wasserfall erfolgen. Das hat den Vorteil, dass eine vollständige elektrische Entkopplung der beiden Potenziale realisiert ist. Kriechströme oder Aus¬ gleichströme werden damit effektiv unterbunden.
Hier kann insbesondere vorgesehen sein, dass die
Dosiereinrichtung ein Ventil umfasst, welches insbesondere in einem getakteten Modus betreibbar ist. Das hat den Vorteil, dass die Größe der vorbestimmten Menge des liquiden Energie- trägers genau einstellbar ist und flexibel an jeweilige Be¬ dürfnisse angepasst werden kann.
Die Dosiereinrichtung kann auch rotierendes Unterbrecherele¬ ment umfassen, insbesondere eine rotierende Lochscheibe.
Durch die Löcher der Lochscheibe kann dann je nach Stellung derselben der Energieträger strömen oder nicht. Die rotierende Lochscheibe kann aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen oder ein solches umfassen. Die Größe der vorbestimmten Menge kann über eine Rotationsgeschwindigkeit des Unterbrecherelements eingestellt werden. Das hat den Vorteil, dass so mit geringen Kosten verschleißarm die vorbestimmte Menge des liquiden Energieträgers galvanisch abgetrennt wer¬ den kann. Dies ist besonders für einen Dauerbetrieb nützlich. Des Weiteren kann hier vorgesehen sein, dass die
Dosiereinrichtung eine in einem gepulsten Modus betreibbare Pumpe umfasst. Das hat den Vorteil, dass mittels der Pumpe nicht nur die vorbestimmte Menge des liquiden Energieträgers galvanisch abgetrennt werden kann, sondern die Pumpe auch zu- gleich weitere Pumpen, wie sie üblicherweise bei einem Redox- Fluss-Energiespeicher erforderlich sind, ersetzen kann. Somit steigt der für die Aufrechterhaltung des Betriebs der Redox- Fluss-Energiespeicher erforderliche Eigenverbrauch nicht und die Leistungsfähigkeit des Redox-Fluss-Energiespeichers ist besonders effizient erhöht.
Es kann hier vorgesehen sein, über die Pumpensteuerung, be- ziehungsweise über ein Erfassen einer Pumpencharakteristik durch eine der Pumpe oder der Pumpensteuerung zugeordnete Messeinrichtung, eine Zustandsanalyse des Redox-Fluss- Energiespeichers durchzuführen. Es kann beispielsweise über einen Pumpwiderstand eine Viskosität und/oder ein Druck des liquiden Energieträgers bestimmt werden, aus welchen sich beispielsweise eine Ladungsträgersättigung eines flüssigen Energieträgers ableiten lässt. Das hat den Vorteil, dass die Kenntnis über die Viskosität des Energieträgers dazu genutzt werden kann, die Dosiereinrichtung in optimaler Weise zu steuern, so dass die galvanische abgetrennte vorbestimmte
Menge unter Beibehalt der galvanischen Abtrennung größtmöglich gewählt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass in dem zweiten Bereich der Leitung ein weiteres rotierendes
Unterbrecherelement angeordnet ist, insbesondere eine weitere rotierende Lochscheibe. Das hat den Vorteil, dass die elekt¬ rische Entkopplung verbessert werden kann, indem die durch die Entkoppelvorrichtung erzielte elektrische Entkopplung nochmals abgesichert ist.
Der Redox-Fluss-Energiespeicher kann zwei rotierende Unterbrecherelemente oder Lochscheiben umfassen. In diesem Fall können die Unterbrecherelemente, beispielsweise die Loch- Scheiben, versetzt betrieben werden, sodass wenn ein Unterbrecherelement den liquiden Energieträger hindurchströmen lässt das andere Unterbrecherelement dies nicht macht. Bei Verwendung von zwei Lochscheiben kann dies beispielsweise über einen Versatz der Löcher in der Lochscheibe gegenüber den Löchern in der anderen Lochscheibe erfolgen. Das hat den Vorteil einer redundanten Absicherung der elektrischen Entkopplung . In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Entkoppelvorrichtung eine Pumpe, insbesondere eine Axialkol¬ benpumpe und/oder ein Hubkolbenpumpe und/oder eine
Membranpumpe mit elektrisch isolierendem Rückschlagventil, umfasst, wobei in einem Betrieb des Redox-Fluss-
Energiespeichers mit dem liquiden Energieträger jeweilige mit dem ersten Anteil des liquiden Energieträgers in Kontakt ste¬ hende Komponenten der Pumpe gegenüber jeweiligen mit dem zweiten Anteil des liquiden Energieträgers in Kontakt stehen- den Komponenten der Pumpe elektrisch isoliert sind. Das hat den Vorteil, dass das galvanische Abtrennen lageunabhängig erfolgt. Auch wird ein kontinuierlicher und über die Drehzahl regelbarer Volumenstrom erzeugt. Es wird auch vorteilhaft die Pumpeigenschaft und Isolationseigenschaft in einem Bauteil vereint. Somit wird die Leistungsfähigkeit des Redox-Fluss- Energiespeichers verbessert.
Es kann diese Pumpe in einem geschlossenen hydraulischen Gesamtsystem mit einem flüssigen Energieträger eingesetzt sein. Das hat den Vorteil, dass die Pumpverluste auf Rohrreibungs¬ verluste reduziert sind, da die Hubarbeit minimiert ist. Auch sind so keine weiteren Pumpen in der Leitung erforderlich. Somit wird die Leistungsfähigkeit des Redox-Fluss- Energiespeichers erhöht.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Redox-Fluss-Energiespeicher mehrere
Wandlereinheiten umfasst, welche elektrisch in Reihe geschaltet sind. Diese können über jeweilige Leitungen an eine ge- meinsame Speichervorrichtung mit demselben liquiden Energieträger gekoppelt sein. Dabei kann jede der jeweiligen Leitungen eine eigene Entkoppelvorrichtung aufweisen. Somit kann ein jeweiliger, sich in der jeweiligen Wandlereinheit befindlicher liquider Energieträger elektrisch von dem sich bei Be- trieb des Redox-Fluss-Energiespeichers in der gemeinsamen
Speichervorrichtung befindlichen liquiden Energieträger abgekoppelt werden. Es kann somit die Spannung bei gleichbleibendem Stromfluss erhöht werden. Gerade bei derartigen Reihen- Schaltungen ergibt sich das Problem des Ionenrückflusses in den gemeinsame Speicher. Dieses wird durch die
Entkoppelvorrichtungen verhindert, so dass Ausgleichströme über den liquiden Energieträger zwischen den Wandlereinheiten vermieden werden. Somit lassen sich größere Spannungen des
Redox-Fluss-Energiespeichers und eine größere Leistungsfähig¬ keit erzielen. Es kann aufgrund der erhöhten Spannung bei einer derartigen Reihenschaltung ein Spannungs- Übersetzungsverhältnis eines elektrotechnischen Spannungs- wandlers zum Ankoppeln des Redox-Fluss-Energiespeichers an ein elektrisches Versorgungsnetz kleiner gewählt werden. Dies erhöht die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit des Redox- Fluss-Energiespeichers, welcher in dem letzten Fall auch den Spannungswandler umfasst.
Es kann bei mehreren Wandlereinheiten weiterhin vorgesehen sein, die Wandlereinheiten einseitig auf ein einziges gemeinsames Referenzpotenzial zu legen. In diesem Fall kann eine Potenzialtrennung, wie sie für ein Anbinden des Redox-Fluss- Energiespeichers an ein elektrisches Versorgungsnetz erfor¬ derlich ist, durch einen elektrotechnischen Spannungswandler realisiert werden. Das hat den Vorteil, dass keine freien oder losen Potenziale vorhanden sind, sondern sämtliche Po¬ tenziale in einem festen Bezug zueinander stehen und eine einfachere Elektronik verwendet werden kann.
Es kann hier insbesondere auch vorgesehen sein, auf der Seite des elektrotechnischen Spannungswandlers mit dem höheren Spannungspotenzial Resonanztrennwandler zum Einsatz zu brin- gen. Damit wird die Verlustleistung bei einem Einspeisen einer durch den Redox-Fluss-Energiespeicher bereitgestellten Leistung in das elektrische Versorgungsnetz verringert.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines Redox-Fluss-Energiespeichers mit einer Reihe von Schritten: Ein Schritt ist hier das Wandeln von chemischer in elektrische oder von elektrischer in chemische Energie mittels einer Wandlereinheit. Ein weiterer Schritt ist ein Speichern zumin- dest eines elektrisch leitfähigen liquiden Energieträgers in einer Speichervorrichtung. Ein weiterer Schritt ist ein Leiten des in der Speichervorrichtung gespeicherten liquiden Energieträgers durch eine Leitung zu der Wandlereinheit und/oder ein Leiten des liquiden Energieträgers von der
Wandlereinheit durch eine Leitung zu der Speichervorrichtung. Das Verfahren umfasst auch ein galvanisches Abtrennen einer vorbestimmten Menge des liquiden Energieträgers von einem ersten Anteil des liquiden Energieträgers mittels einer
Entkoppelvorrichtung, welche Teil der Leitung ist, wobei der erste Anteil in einem ersten Bereich der Leitung vorhanden ist. Weiterhin umfasst das Verfahren ein Zuführen der galvanisch abgetrennten vorbestimmten Menge des liquiden Energieträgers zu einem zweiten Anteil des liquiden Energieträgers mittels der Entkoppelvorrichtung, wobei der zweite Anteil in einem zweiten Bereich der Leitung vorhanden ist. Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens entsprechen hier Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des Redox- Fluss-Energiespeichers .
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt dabei: FIG 1 eine schematische Darstellung einer ersten beispielhaften Ausführungsform einer
EntkoppelVorrichtung;
FIG 2 eine schematische Darstellung einer zweiten beispielhaften Ausführungsform einer
Entkoppelvorrichtung; und
FIG 3 eine schematische Schnittdarstellung einer
spielhaften dritten Ausführungsform einer EntkoppelVorrichtung .
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Aus¬ führungsbeispiels einer Entkoppelvorrichtung. Die
Entkoppelvorrichtung 1 ist dabei gemeinsam mit einem ersten Bereich 2 einer Leitung 4 und einem zweiten Bereich 3 der Leitung 4 dargestellt. Die Leitung 4 dient dabei dem Leiten eines liquiden Energieträgers 5, welcher beispielsweise als ein flüssiger Energieträger in Form eines Elektrolyten gewählt sein kann, von einer Speichervorrichtung zu einer
Wandlereinheit und/oder zurück. Die Speichervorrichtung dient dann dem Speichern des Energieträgers, die Wandlereinheit je nach Betriebsmodus einem Wandeln von chemischer in elektrische oder von elektrischer in chemische Energie.
Vorliegend ist an dem zweiten Bereich 3 der Leitung 4 ein Re- servoir 6 angeordnet. Des Weiteren ist an dem ersten Bereich 2 der Leitung 4 eine Dosiereinrichtung 7 angeordnet. Die Dosiereinrichtung 7 ist vorliegend beispielsweise als ein Ventil 12 ausgeführt. Die Dosiereinrichtung 7 ist im gezeig¬ ten Beispiel in y-Richtung über dem Reservoir 6 an einem obe- ren Ende des Reservoirs 6 angeordnet. Im gezeigten Beispiel wirkt eine Schwerkraft F in negativer y-Richtung, so dass durch die Dosiereinrichtung 7 eine vorbestimmte Menge 8 des liquiden Energieträgers 5 unter Nutzung der Schwerkraft in das Reservoir 6 fallen gelassen oder hineingetröpfelt werden kann .
In einem Betrieb der Entkoppelvorrichtung 1 wird somit bei- spielsweise die Dosiereinrichtung 7 kurz geöffnet, so dass aus dem ersten Bereich 2 der Leitung 4 unter Einfluss der Schwerkraft der liquiden Energieträger 5, welcher sich in dem ersten Bereich 2 befindet, nach unten in ein durch das Reservoir 6 gebildeten Hohlraum 9 fallen kann. Noch bevor der ent- stehende Massestrom des liquiden Energieträgers 5 des ersten Anteils 10 des liquiden Energieträgers 5 in Kontakt kommen kann mit einem zweiten Anteil 11 des liquiden Energieträgers 5 am Boden des Reservoirs 6 und in dem zweiten Bereich 3, wird die Dosiereinrichtung 7, vorliegend das Ventil 12, ge- schlössen. Es wird also die vorbestimmte Menge 8 des liquiden Energieträgers 5 galvanisch von dem ersten Anteil 10 entkop¬ pelt, bevor der ersten Anteil 10 über den in das Reservoir 6 fallenden Energieträger 5 mit dem zweiten Anteil 11 eine elektrische Verbindung herstellen kann. Die in dem Hohlraum 9 vorliegend vorhandene Luft isoliert entsprechend die vorbes¬ timme Menge 8 bei dem Herabfallen gegenüber dem ersten Anteil 10 und dem zweiten Anteil 11. Auf Grund der Schwerkraft F wird die vorbestimmte Menge 8 vorliegend in negativer y- Richtung in den unteren Bereich des Reservoirs 6 fallen und somit dem zweiten Anteil 11 des liquiden Energieträgers 5 zu¬ geführt, beziehungsweise mit diesem vereint. Entsprechend ist nun bei dauerhafter Isolation zwischen dem ersten Anteil 10 und dem zweiten Anteil 11 des liquiden Energieträgers 5 vor¬ liegend ein Ladungstransport erfolgt. Durch ein wiederholtes Fallenlassen oder Tröpfeln der vorbestimmten Menge 8 kann so durch eine Art hydraulischer Wasserfall oder Tröpfelturm unter elektrischer Isolation der Potenziale des ersten Anteils 10 und des zweiten Anteils 11 ein Ladungstransport und somit Stromfluss erfolgen.
In FIG 2 ist eine schematische Darstellung einer zweiten bei¬ spielhaften Ausführungsform einer Entkoppelvorrichtung dargestellt. Die Entkoppelvorrichtung 1 entspricht in ihrem Aufbau hier im Wesentlichen dem in FIG 1 gezeigten Ausführungsbeispiel. Es ist allerdings die Dosiereinrichtung 7 vorliegend nicht als Ventil 12 (FIG 1), sondern als Lochscheibe 13 aus¬ geführt. Diese Lochscheibe 13 rotiert um eine Achse AI und lässt je nach Winkelstellung einen Massestrom des liquiden Energieträgers 5 durch den ersten Bereich 2 der Leitung 4 zu oder nicht.
Die Lochscheibe 13 umfasst dabei ein isolierendes Material. Somit wird, beispielsweise wenn auf Grund externer Kraftein¬ flüsse durch eine Schwappbewegung doch ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Anteil 10 und dem zweiten Anteil 11 des liquiden Energieträgers 5 zu Stande kommt, eine elektri¬ sche Entkopplung des in der Entkoppelvorrichtung 1 vorhande- nen liquiden Energieträgers 5 von einem sich in weiteren Abschnitten der Leitung 4 befindlichen liquiden Energieträger 5 realisiert, indem die Lochscheibe 13 selbst, falls sie nicht gerade einen Massestrom des liquiden Energieträgers 5 zu- lässt, als Isolation dient.
Dieser Effekt wird im gezeigten Beispiel durch eine weitere Lochscheibe 14, welche sich um eine weitere Achse A2 bewegt, verstärkt. Diese kann so eingestellt sein, dass die jeweili¬ gen Löcher der Lochscheiben 13, 14 zu keinem Zeitpunkt gleichzeitig einen Massestrom des liquiden Energieträgers 5 durch die Lochscheiben 13, 14 und folglich durch die entsprechenden Bereiche 2, 3 der Leitung 4 zulassen. Damit wird sichergestellt, dass zu jedem Zeitpunkt der sich in einem ers¬ ten Endbereich El der Leitung 4 befindliche liquide Energie- träger 5 elektrisch von dem sich in einem zweiten Endbereich E2 der Leitung 4 befindlichen Energieträger 5 elektrisch entkoppelt beziehungsweise galvanisch getrennt ist.
In FIG 3 ist eine schematische Schnittdarstellung einer bei- spielhaften dritten Ausführungsform einer
Entkoppelvorrichtung dargestellt. Die Entkoppelvorrichtung 1 ist vorliegend als Axialkolbenpumpe ausgeführt, welche in ei¬ ner Schnittebene durch eine Achse A3 eines Rotationselementes 15 dargestellt ist. Das Rotationselement 15 rotiert im Inne¬ ren eines Gehäuses 16 und weist im gezeigten Beispiel zwei Kolben 17, 18 auf. Die Axialkolbenpumpe weist hier eine
Schrägscheibe 19, welche auch als Taumelscheibe bezeichnet wird, auf. Diese ist fest an dem Gehäuse 16 angeordnet und bewirkt das Verschieben der beiden Kolben 17, 18 in einer z- Richtung parallel zur Achse A3 wenn das Rotationselement 15 sich um die Achse A3 dreht.
Im gezeigten Beispiel sind sowohl Gehäuse 16 als auch Rotati¬ onselement 15 und die beiden Kolben 17, 18 aus einem elekt¬ risch isolierenden Material gefertigt, wohingegen die Schräg¬ scheibe 19 im gezeigten Beispiel aus einem Metall gefertigt ist, um der mechanischen Belastung besser Stand zu halten. Durch diese Materialwahl werden die beiden den Kolben zugeordneten Hubräume 20, 21 elektrisch voneinander isoliert. Wird die Pumpe also für einen liquiden Energieträger 5 verwendet, so sind jeweilige sich in den Hubräumen 20, 21 be¬ findliche Volumina des liquiden Energieträgers 5 elektrisch voneinander isoliert.
In einem Betrieb wird nun das Rotationselement 15 um die Ach¬ se A3 gedreht. Durch die Schrägscheibe 19 werden die Kolben parallel zur Achse A3 in z-Richtung hin- und hergeschoben. Dabei wird in der gezeigten Position durch den ersten Koben
17 liquider Energieträger 5 aus dem ersten Bereich 2 der Leitung 4 in den ersten Hubraum 20 angesaugt. Dies erfolgt über eine erste Öffnung 22 in dem Gehäuse 16, welche den ersten Hubraum 20 mit der Leitung 4 verbindet. Vorliegend hat der erste Hubraum 20 auf Grund der größtmöglichen Bewegung des ersten Kolbens 17 in negativer z-Richtung sein maximales Volumen erreicht. In dem ersten Hubraum 20 befindet sich dann im Betrieb der Entkoppelvorrichtung 1 die vorbestimmte Menge 8 des liquiden Energieträgers 5, welcher von dem ersten An- teil 11 galvanisch getrennt werden soll. Um die Achse A3 ge¬ dreht entfernt sich der erste Haubraum 20 dann im Betrieb von der ersten Öffnung 22, sodass dass Gehäuse 16 die vorbestimme Menge 8 des Energieträgers 5 von dem ersten Anteil 10, wel- eher in dem ersten Bereich 2 der Leitung 4 verbleibt, galvanisch abtrennt.
Das Rotationselement 15 wird dann weiter gedreht, bis der erste Hubraum 20 schließlich über eine zweite Öffnung 23 in dem Gehäuse 16 mit dem zweiten Bereich 3 der Leitung 4 fluidisch gekoppelt wird. Da die Schrägscheibe 19 schräg zur Achse A3 angeordnet ist, bewegt diese dann den ersten Kolben 17 in positive z-Richtung und somit die vorbestimmte Menge 8 durch die zweiten Öffnung 23 in den zweiten Bereich 3 der Leitung 4. In der Darstellung nimmt zu dem dargestellten Zeitpunkt gerade der zweite Kolben 18 die soeben für den ers¬ ten Kolben 17 beschriebene Position ein. Es ist somit auf Grund der isolatorischen Eigenschaften der
Entkoppelvorrichtung 1, vorliegend der Komponenten der Axialkolbenpumpe, ein elektrisches Trennen des ersten Anteils 10 von dem zweiten Anteil 11 des liquiden Energieträgers 5 er¬ reicht bei Aufrechterhalten eines Massestrom und dadurch eines Ladungsträgerflusses durch die Entkoppelvorrichtung 1.

Claims

Patentansprüche
1. Redox-Fluss-Energiespeicher, mit
- zumindest einer Wandlereinheit zum Wandeln von chemischer in elektrische und von elektrischer in chemische Energie;
- zumindest einer Speichervorrichtung zum Speichern eines elektrisch leitfähigen liquiden Energieträgers (5) ;
- zumindest einer Leitung (4) zum Leiten des in der Speichervorrichtung speicherbaren liquiden Energieträgers (5) zu der Wandlereinheit und/oder zum Leiten des liquiden Energieträ¬ gers (5) von der Wandlereinheit zu der Speichervorrichtung; dadurch gekennzeichnet, dass
die Leitung (4) eine Entkoppelvorrichtung (1) umfasst, wobei mittels der Entkoppelvorrichtung (1)
- eine vorbestimmte Menge (8) des liquiden Energieträgers (5) von einem ersten Anteil (10) des liquiden Energieträgers (5) galvanisch abtrennbar ist, wobei der erste Anteil (10) in ei¬ nem ersten Bereich (2) der Leitung (4) vorhanden ist, und
- die galvanisch abgetrennte vorbestimmte Menge (8) des li- quiden Energieträgers (5) einem zweiten Anteil (11) des li¬ quiden Energieträgers (5) zuführbar ist, wobei der zweite An¬ teil (11) in einem zweiten Bereich (3) der Leitung (4) vorhanden ist.
2. Redox-Fluss-Energiespeicher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wandlereinheit, die Speichervorrichtung, die Leitung (4) und die Entkoppelvorrichtung (1) auf einen flüssigen Energieträger (5) , insbesondere auf einen Elektrolyten, als liquider Energieträger (5) ausgelegt sind.
3. Redox-Fluss-Energiespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Entkoppelvorrichtung (1) ein an dem zweiten Bereich (3) der Leitung (4) angeordnetes Reservoir (6) und eine an dem ersten Bereich (2) der Leitung (4) angeordnete
Dosiereinrichtung (7) umfasst, wobei die Dosiereinrichtung (7) im Betrieb des Redox-Fluss-Energiespeichers mit dem li¬ quiden Energieträger (5) in einem Gravitationsfeld über dem Reservoir (6) angeordnet ist und ausgelegt ist, die vorbe¬ stimmte Menge (8) des liquiden Energieträgers (5) von dem ersten Anteil (10) des Energieträgers (5) abzutrennen und un¬ ter Nutzung der Schwerkraft (F) in das Reservoir (6) fallen zu lassen.
4. Redox-Fluss-Energiespeicher nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dosiereinrichtung (7) ein Ventil (12) umfasst, welches insbesondere in einem getakteten Modus betreibbar ist.
5. Redox-Fluss-Energiespeicher nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Dosiereinrichtung (7) ein rotierendes Unterbrecherelement umfasst, insbesondere eine rotierende Lochscheibe (13).
6. Redox-Fluss-Energiespeicher nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dosiereinrichtung (7) eine in einem gepulsten Modus betreibbare Pumpe umfasst.
7. Redox-Fluss-Energiespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem zweiten Bereich (3) der Leitung (4) ein weiteres rotierendes Unterbrecherelement angeordnet ist, insbesondere eine weitere rotierende Lochscheibe (14) .
8. Redox-Fluss-Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Entkoppelvorrichtung (1) eine Pumpe, insbesondere eine Axialkolbenpumpe und/oder eine Hubkolbenpumpe und/oder eine Membranpumpe, umfasst, wobei in einem Betrieb des Redox- Fluss-Energiespeicher mit dem liquiden Energieträger (5) je- weilige mit dem ersten Anteil (10) des liquiden Energieträ¬ gers (5) in Kontakt stehende Komponenten der Pumpe gegenüber jeweiligen mit dem zweiten Anteil (11) des liquiden Energie¬ trägers (5) in Kontakt stehenden Komponenten der Pumpe elekt- risch isoliert sind.
9. Redox-Fluss-Energiespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Redox-Fluss-Energiespeicher mehrere Wandlereinheiten um- fasst, welche elektrisch in Reihe geschaltet sind.
10. Verfahren zum Betreiben eines Redox-Fluss- Energiespeichers , mit den Schritten:
- Wandeln von chemischer in elektrische oder von elektrischer in chemische Energie mittels einer Wandlereinheit;
- Speichern zumindest eines elektrisch leitfähigen liquiden Energieträgers (5) in einer Speichervorrichtung;
- Leiten des in der Speichervorrichtung gespeicherten liqui- den Energieträgers (5) durch eine Leitung (4) zu der
Wandlereinheit ;
- Galvanisches Abtrennen einer vorbestimmten Menge (8) des liquiden Energieträgers (5) von einem ersten Anteil (10) des liquiden Energieträgers (5) mittels einer
Entkoppelvorrichtung (1), welche Teil der Leitung (4) ist, wobei der erste Anteil (10) in einem ersten Bereich (2) der Leitung (4) vorhanden ist; und
- Zuführen der galvanisch abgetrennten vorbestimmten Menge (8) des liquiden Energieträgers (5) zu einem zweiten Anteil (11) des liquiden Energieträgers (5) mittels der
Entkoppelvorrichtung (1), wobei der zweite Anteil (11) in ei¬ nem zweiten Bereich (3) der Leitung (4) vorhanden ist.
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