WO2023232343A1 - Verfahren zur wiederherstellung der leistungsfähigkeit - Google Patents

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WO2023232343A1
WO2023232343A1 PCT/EP2023/060296 EP2023060296W WO2023232343A1 WO 2023232343 A1 WO2023232343 A1 WO 2023232343A1 EP 2023060296 W EP2023060296 W EP 2023060296W WO 2023232343 A1 WO2023232343 A1 WO 2023232343A1
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WO
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battery module
degraded
battery
time
pumps
Prior art date
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PCT/EP2023/060296
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French (fr)
Inventor
Yifeng Li
Thomas LÜTH
David Kienbaum
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
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    • 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
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
    • H01M8/04238—Depolarisation
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    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04664—Failure or abnormal function

Definitions

  • the invention relates to a method for restoring the performance of a vanadium redox flow battery module in a battery system.
  • the battery system includes several vanadium battery modules connected in series.
  • CN 111 261 888 A discloses a method for recycling electrode material of such a battery module.
  • the cell arrangement of the battery module in question must be removed and completely disassembled.
  • CN 11 1 509 278 A discloses a method for restoring the performance of a vanadium battery module, which can be carried out during operation of the battery module. To do this, the positive and negative electrolyte are mixed, and the battery module is also reversed, i.e. the originally positive connection becomes the negative connection and vice versa.
  • the battery module must contain means that enable mixing and polarity reversal. Such means are generally not provided for in conventional battery modules.
  • the object of the invention is to provide a method for restoring the performance of vanadium-based battery modules, which is less complex than the methods known from the prior art.
  • the object is achieved according to the invention by an embodiment according to the independent claim. Further advantageous embodiments of the present invention can be found in the subclaims.
  • Fig.4 Time course of the terminal voltage during the method according to the invention in a first embodiment
  • Fig.5 Time course of the terminal voltage during the method according to the invention in a second embodiment
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vanadium-based battery module on the left side.
  • the battery module is designated 1.
  • the battery module includes a cell arrangement, which is designated 2, a tank device, which is designated 3, two pumps, one of which is designated 4, and optionally a measuring device for detecting the terminal voltage, which is designated 5.
  • the cell arrangement 2 is an arrangement of a large number of redox flow cells, which can be arranged arbitrarily. For example, it could be a single cell stack, a series connection of several stacks, a parallel connection of several stacks, or a combination of series and parallel connection of several stacks.
  • the tank device 3 is used to store the electrolyte and to supply the cell arrangement 2 with electrolytes.
  • the tank device 3 includes, with a few exceptions, at least two tanks and a pipe system for connecting the tanks to the cell arrangement 2.
  • the pumps 4 are used to convey the electrolyte.
  • Figure 1 shows two separate pumps 4.
  • the electrolyte could just as well be pumped with a double-head pump, ie with two pumps which are driven by a common motor.
  • FIG 2 shows a schematic representation of a battery system with a large number of battery modules connected in series.
  • the battery system includes at least two battery modules, one of which is designated 1, a bidirectional power conversion system (PCS), which is designated 6, and a control device, which is designated 7.
  • the battery modules 1 are connected in series and connected to the converter 6.
  • Four battery modules are shown in Figure 2, with the dashed lines in the circuit indicating any number of further modules.
  • the converter 6 takes over the connection of the battery system to the network or to a higher-level electrical system.
  • the control device 7 is designed so that it can detect the operating state of the converter 6 and control the pumps 4 in the battery modules 1.
  • the control device 7 can be designed so that it can additionally record the measured values of the measuring devices 5 of the battery modules 1.
  • the terminal voltage of the battery modules 1 and the charging or discharging current can be recorded during operation of the battery system, so that the resistance of the battery modules 1 can be calculated from these values.
  • Degraded battery modules 1 have increased resistance.
  • the battery modules 1 can be monitored using impedance spectroscopy (EIS - “Electrochemical Impedance Spectroscopy”).
  • the representation of Z(w) can advantageously be in the form a so-called Nyquist diagram.
  • FIG. 3 shows a typical Nyquist diagram of a redox flow battery in qualitative form.
  • Two resistance values can be derived from the diagram: R s and Rct.
  • Rs is interpreted as the static internal resistance component, which is given, for example, by the resistance of the contacts and the supply lines, while Rct describes the component that results from the kinetics of the charge transfer between the electrode and the electrolyte.
  • Degraded battery modules 1 have an increased Rct.
  • Simplified impedance spectroscopy can also be used, in which only low-frequency excitation signals are used.
  • the simplified method can then be used to determine the sum R s +Rct, which is also increased in the case of degraded battery modules.
  • Another way to identify degraded battery modules 1 is to monitor the state of charge (SoC) of the battery modules. Degraded battery modules charge more slowly and discharge more quickly than non-degraded or less degraded battery modules. When carrying out the method according to the invention, it does not matter which method is used to identify degraded battery modules.
  • the method according to the invention for restoring the performance of at least one degraded battery module 1 in a battery system comprises the following steps in the specified order:
  • the first step i.e. the identification of at least one degraded battery module
  • the identification step is a step with which it is checked whether the subsequent steps of the method according to the invention should be carried out on a battery module. This means that the method according to the invention in the narrower sense consists of the steps mentioned after the identification step. In the following statements, the term “method according to the invention” is sometimes used in this narrower sense. This is the case if it is clear from the context that one or more battery modules have already been identified.
  • Figure 4 shows the time course of the terminal voltage of a degraded battery module while carrying out the method according to the invention.
  • the degraded battery module takes part in the discharging process of the battery system like any other battery module in the battery system.
  • the terminal voltage drops over time because the electrolyte that is pumped through the cell arrangement by means of the pumps is partially absorbed while it remains in the cell arrangement is discharged. If the pumps are switched off at time ti, the supply of electrolytes into the cell arrangement stops, and the electrolyte that is permanently in the cell arrangement during this state is therefore discharged much more quickly because the discharge current flowing through the battery modules connected in series increases through the process does not change or changes only negligibly.
  • the terminal voltage of the degraded battery module drops correspondingly quickly.
  • the electrolyte in the cell arrangement When the terminal voltage reaches the zero line, the electrolyte in the cell arrangement is charged the other way around and the terminal voltage of the relevant battery module therefore becomes negative. This is an electrochemical specificity of the vanadium electrolyte. From this zero crossing, the processes that led to the formation of the harmful oxygen-containing functional groups begin to reverse, resulting in the performance of the degraded battery module being at least partially restored. However, the charging process cannot be continued with the opposite sign for an unlimited period of time, otherwise the electrolyte in the cell arrangement would be overcharged, which would lead to damage to the battery module. Therefore, the pumps are switched on again at a corresponding selected time t2. Fresh electrolyte now flows into the cell arrangement again.
  • This supplied electrolyte has a charge state as it existed shortly before time ti, so that the terminal voltage increases again to the (positive) value corresponding to ti.
  • the pumps are operated at the same delivery rate as it was before time ti. However, this is not a necessary condition. Rather, this is only intended to express that the battery module in question returns to normal operation at time t2. If, for some reason, the normal operation of the battery module at time t2 requires a different pump rate than was present shortly before time ti, the pumps would be operated at time t2 at the pump rate required at that time.
  • step “switching off the pumps 4 of the at least one degraded battery module 1 at a time ti” is to cause the polarity reversal described. In principle, this can also be achieved by: the pumps 4 are operated at a very low delivery rate. Therefore, in this document, “switching off the pumps” means operation of the pumps that leads to the polarity reversal described.
  • the easiest way to set the time t2 is to detect the terminal voltage by the control device: If the terminal voltage is sufficiently negative, but has not yet fallen below the critical limit, then the pumps are switched on again. However, the time t2 can also be determined without recording the terminal voltage. This can be done by a calculation in which at least the following variables are included: state of charge at time ti, size of the discharge current and volume of the electrolyte in a cell of the cell arrangement of the battery module in question. If the terminal voltage is to be used to determine t2, then it must be able to detect voltages with negative signs.
  • the method according to the invention can be carried out several times in succession until the performance of the degraded battery module has been sufficiently restored.
  • the first step does not necessarily have to be carried out.
  • it can be advantageously carried out in order to check whether the battery module in question still exhibits degradation. If there is no or insufficient improvement even after carrying out the method according to the invention several times, the degradation is at least partly due to non-reversible processes and other maintenance measures can be initiated on the battery module in question.
  • the inventors have recognized that the desired effect can be increased by extending the period of time during which the terminal voltage is in the negative area. This can advantageously be achieved in that the pumps that are switched on at time t2 are then operated at a reduced pump rate.
  • the term “reduced” refers to the pump rate that existed before time ti.
  • Figure 5 shows the course of the terminal voltage corresponding to this embodiment. In the time interval between t2 and ts, the pumps are operated at such a pump rate that the terminal voltage remains negative. In the case shown in Figure 5, the pump rate was chosen so that the terminal voltage remains constant in the time interval between t2 and ts. This is advantageous but not absolutely necessary. The positive effect would be almost as strong if the pump rate were slightly different.
  • the pump rate does not necessarily have to be constant in the specified time interval. For example, it could happen that the terminal voltage continues to decrease despite a reduced pump rate and would exceed the critical limit value. This can then be avoided by further reducing the pump rate. This means that the pump rate can be regulated by the control device in the specified time interval in such a way that overcharging is avoided.
  • the pumps are then operated again at the pump rate of ti, so that the battery module returns to the corresponding (positive) terminal voltage. However, this is not a necessary condition.
  • the method according to the invention according to FIG. 5 for restoring the performance of at least one degraded battery module 1 in a battery system comprises the following steps in the order given:
  • the total voltage applied to the converter must not become negative. This limits the number of battery modules on which the method according to the invention can be carried out at the same time. In the limit case, the number of normally operated battery modules must be greater than the number of battery modules on which the method according to the invention is carried out at a given time. In practice, it will be advantageous if the number of normally operated battery modules is significantly larger than the number of battery modules on which the method according to the invention is carried out at a given time.
  • the method according to the invention is only carried out on one battery module at a given time. Ie if more than one battery module is degraded, then the method according to the invention is carried out one after the other on each affected battery module.
  • the method according to the invention can advantageously also be carried out prophylactically. This means that the procedure is carried out from time to time on each battery module of the battery system. Of course, it is not necessary to first determine whether the battery module is actually suffering from significant degradation. It is simply assumed that every battery module will degrade to some extent after a certain period of time.
  • the step “Identification of at least one degraded battery module 1” then simply consists in determining at least one battery module on which the method according to the invention is to be carried out. This can be done, for example, by predetermining an operating period, after which the method according to the invention should be carried out prophylactically on a battery module.
  • the said identification step then consists of checking for the battery modules of the battery system whether there are battery modules that have been operated for longer than the predetermined operating time since the method according to the invention was put into operation or the last time the method according to the invention was carried out. If this is the case, then the steps of the method according to the invention following the identification step are carried out on the battery modules identified in this way.
  • the performance of degraded battery modules can be at least partially restored.
  • the procedure can be carried out during normal operation of the battery system. No additional hardware is required for execution; the resources available in ordinary battery modules are sufficient.
  • Only the control device must be designed so that it can carry out the method steps according to the invention.
  • a corresponding computer program runs in the control device, which can also be stored on a computer-readable medium.

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Abstract

Verfahren zur Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit eines Vanadium Redox-Flow- Batteriemoduls (1) in einem Batterie-System, wobei das Verfahren folgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge umfasst: - Identifikation von wenigstens einem degradierten Batteriemodul (1); - Ausschalten der Pumpen (4) des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls (1) zu einem Zeitpunkt t1; - Einschalten der Pumpen (4) des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls (1) zu einem Zeitpunkt t2; wobei die Länge des Zeitintervalls ∆t= t2-t1 so gewählt wird, dass zum Zeitpunkt t2 eine Klemmenspannung des degradierten Batteriemoduls (1) negativ ist, aber ein Überladen des in der Zellanordnung (2) des degradierten Batteriemoduls (1) befindlichen Elektrolyten vermieden wird, und wobei diese Schritte mit Ausnahme des ersten Schrittes ablaufen, während das Batterie-System entladen wird.

Description

Verfahren zur Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit eines Vanadium Redox-Flow-Batteriemoduls in einem Batterie-System. Dabei umfasst das Batterie-System mehrere in Serie geschaltete Vanadium Batteriemodule.
Die Leistungsfähigkeit eines Redox-Flow-Batteriemoduls auf Vanadium Basis kann während des Betriebes mit der Zeit langsam abnehmen. Einer der dafür verantwortlichen Prozesse besteht darin, dass an der positiven Elektrode Oxidationsprozesse stattfinden, so dass sich an dieser Elektrode mit der Zeit eine dünne Schicht von Sauerstoff enthaltenden Funktionsgruppen bilden kann. Dadurch erhöht sich der Innenwiderstand des Batteriemoduls, was zu einer geringeren Effizienz desselben führt. Dieses Phänomen wird im Folgenden als „Degradation“ und ein betroffenes Batteriemodule als „degradiert“ bezeichnet.
Verfahren zur Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit von Batteriemodulen auf Vanadium Basis sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die CN 111 261 888 A ein Verfahren zum Recycling von Elektrodenmaterial eines solchen Batteriemoduls. Dabei muss allerdings die Zellanordnung des betreffenden Batteriemoduls ausgebaut und komplett zerlegt werden. Die CN 11 1 509 278 A offenbart ein Verfahren zur Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit eines Vanadium Batteriemoduls, welches während des Betriebes des Batteriemoduls durchgeführt werden kann. Dazu wird der positive mit dem negativen Elektrolyten vermischt, und außerdem das Batteriemodul umgepolt, d.h. der ursprünglich positive Anschluss wird zum negativen Anschluss und umgekehrt. Dazu muss das Batteriemodul Mittel umfassen, welche das Durchmischen und das Umpolen ermöglichen. Bei herkömmlichen Batteriemodulen sind solche Mittel in der Regel nicht vorgesehen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit von Batteriemodulen auf Vanadium Basis anzugeben, welches weniger aufwändig ist als die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung entsprechend dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
Fig.1 Batteriemodul;
Fig.2 Batterie-System;
Fig.3 Nyquist-Diagramm;
Fig.4 Zeitlicher Verlauf der Klemmenspannung während des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer ersten Ausführungsform; Fig.5 Zeitlicher Verlauf der Klemmenspannung während des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer zweiten Ausführungsform;
Figur 1 zeigt auf der linken Seite in schematischer Darstellung ein Batteriemodul auf Vanadium Basis. Das Batteriemodul ist mit 1 bezeichnet. Das Batteriemodul umfasst eine Zellanordnung, welche mit 2 bezeichnet ist, eine Tankeinrichtung, welche mit 3 bezeichnet ist, zwei Pumpen, von denen eine mit 4 bezeichnet ist, und optional eine Messeinrichtung zur Erfassung der Klemmenspannung, welche mit 5 bezeichnet ist. Bei der Zellanordnung 2 handelt es sich um eine Anordnung von einer Vielzahl von Redox-Flow-Zellen, welche beliebig angeordnet sein können. Beispielsweise könnte es sich um einen einzelnen Zell-Stack, eine Serienschaltung von mehreren Stacks, eine Parallelschaltung von mehreren Stacks, oder um eine Kombination von Serien- und Parallelschaltung von mehreren Stacks handeln. Die Tankeinrichtung 3 dient zum Speichern des Elektrolyten und zur Versorgung der Zellanordnung 2 mit Elektrolyten. Dazu umfasst die Tankeinrichtung 3 bis auf wenige Ausnahmen wenigstens zwei Tanks und ein Rohrsystem zur Verbindung der Tanks mit der Zellanordnung 2. Die Pumpen 4 dienen zum Fördern des Elektrolyten. Figur 1 zeigt dabei zwei separate Pumpen 4. Genauso gut könnte der Elektrolyt mit einer Doppelkopfpumpe gefördert werden, d.h. mit zwei Pumpen, welche über einen gemeinsamen Motor angetrieben werden. Im Prinzip kann auch mehr als eine Pumpe pro Elektrolytkreislauf vorhanden sein. Das kann z.B. dann von Vorteil sein, wenn das Batteriemodul redundant aufgebaut sein soll.
D.h. beim Ausfall einer Pumpe bleibt das Batteriemodul funktionsfähig.
Auf der rechten Seite von Figur 1 ist eine symbolhafte Darstellungsweise des Batteriemoduls 1 gezeigt. Die symbolhafte Darstellungsweise wird im Folgenden verwendet.
Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Batterie-System mit einer Vielzahl von in Serie geschalteten Batteriemodulen. Das Batterie-System umfasst wenigstens zwei Batteriemodule, von denen eines mit 1 bezeichnet ist, einen bidirektionalen Umrichter (engl. bidirectional power conversion system - PCS), welcher mit 6 bezeichnet ist, und eine Steuereinrichtung, welche mit 7 bezeichnet ist. Die Batteriemodule 1 sind in Serie geschaltet und mit dem Umrichter 6 verbunden. In Figur 2 sind vier Batteriemodule dargestellt, wobei die gestrichelten Linien in der Sehen-Schaltung eine beliebige Anzahl von weiteren Modulen andeuten sollen. Der Umrichter 6 übernimmt die Anbindung des Batterie-Systems an das Netz oder an ein übergeordnetes elektrisches System. Die Steuereinrichtung 7 ist dabei so ausgebildet, dass sie den Betriebszustand des Umrichters 6 erfassen und die Pumpen 4 in den Batteriemodulen 1 ansteuern kann. Optional kann die Steuereinrichtung 7 so ausgebildet sein, dass sie zusätzlich die Messwerte der Messeinrichtungen 5 der Batteriemodule 1 erfassen kann.
Für die folgenden Ausführungen wird vorausgesetzt, dass ein oder mehrere degradierte Batteriemodule 1 identifiziert worden sind, die unter der Eingangs beschriebenen Verschlechterung der Effizienz leiden. Dazu sind dem Fachmann mehrere Möglichkeiten bekannt. Beispielsweise kann während des Betriebes des Batterie-Systems die Klemmenspannung der Batteriemodule 1 und der Lade- bzw. Entladestrom erfasst werden, so dass aus diesen Werten der Widerstand der Batteriemodule 1 berechnet werden kann. Degradierte Batteriemodule 1 weisen einen erhöhten Widerstand auf. Alternativ können die Batteriemodule 1 mit Hilfe von Impedanz-Spektroskopie (EIS - „Electrochemical Impedance Spectroscopy“) überwacht werden. Dabei wird die Impedanz Z der Batteriemodule in Abhängigkeit von der Kreisfrequenz w=2iTf ermittelt. Die Darstellung von Z(w) kann vorteilhaft in Form eines sogenannten Nyquist-Diagramms erfolgen. Dabei wird in x-Richtung der Realteil von Z(CÜ) und in y-Richtung der negative Imaginärteil von Z(w) aufgetragen. Die Einheit von Z(CÜ) ist Ohm. Figur 3 zeigt ein typisches Nyquist-Diagramm einer Redox-Flow- Batterie in qualitativer Form. Aus dem Diagramm können zwei Widerstandswerte abgeleitet werden: Rs und Rct. Rs wird als statischer Innenwiderstandsanteil gedeutet, welcher z.B. durch den Widerstand der Kontakte und der Zuleitungen gegeben ist, während Rct den Anteil beschreibt, welcher sich aus der Kinetik des Ladungstransfers zwischen Elektrode zu Elektrolyt ergibt. Degradierte Batteriemodule 1 weisen einen erhöhten Rct auf. Es kann auch eine vereinfachte Impedanz-Spektroskopie verwendet werden, bei der nur niederfrequente Anregungssignale verwendet werden. Mit dem vereinfachten Verfahren kann dann die Summe Rs+Rct ermittelt werden, welche bei degradierten Batteriemodulen ebenfalls erhöht ist. Eine weitere Möglichkeit zur Identifikation von degradierten Batteriemodulen 1 besteht in der Überwachung des Ladezustandes (SoC - „State of Charge“) der Batteriemodule. Degradierte Batteriemodule laden sich langsamer auf und werden schneller entladen als nicht oder weniger degradierte Batteriemodule. Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens spielt es keine Rolle, welche Methode zur Identifikation von degradierten Batteriemodulen verwendet wird.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben. Dazu wird eine Vorzeichenkonvention verwendet, gemäß welcher die Klemmenspannung der Batteriemodule während des normalen Betriebes des Batterie-Systems das positive Vorzeichen aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit wenigstens eines degradierten Batteriemoduls 1 in einem Batterie-System umfasst folgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge:
Identifikation von wenigstens einem degradierten Batteriemodul 1 ;
Ausschalten der Pumpen 4 des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls 1 zu einem Zeitpunkt ti; Einschalten der Pumpen 4 des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls 1 zu einem (späteren) Zeitpunkt t2j wobei die Länge des Zeitintervalls At= t2-ti so gewählt wird, dass zum Zeitpunkt t2 die Klemmenspannung des degradierten Batteriemoduls 1 negativ ist, aber ein Überladen des in der Zellanordnung des degradierten Batteriemoduls 1 befindlichen Elektrolyten vermieden wird, und wobei diese Schritte mit Ausnahme des ersten Schrittes ablaufen, während das Batterie-System entladen wird.
Der erste Schritt, d.h. die Identifikation von wenigstens einem degradierten Batteriemodul kann während eines beliebigen Betriebszustandes des Batterie-Systems erfolgen, also sowohl während das Batterie-System geladen als auch während das Batterie-System entladen wird. Die anderen Schritte dagegen können nur dann ausgeführt werden, wenn das Batterie-System entladen wird. Der Identifikationsschritt ist ein Schritt, mit dem überprüft wird, ob die nachfolgenden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens an einem Batteriemodul durchgeführt werden sollen. D.h. das erfindungsgemäße Verfahren im engeren Sinne besteht in den nach dem Identifikationsschritt genannten Schritten. Zum Teil wird in den folgenden Ausführungen der Begriff „erfindungsgemäßes Verfahren“ in diesem engeren Sinne gebraucht. Das ist dann der Fall, wenn aus dem Zusammenhang klar ist, dass bereits ein oder mehrere Batteriemodule identifiziert wurden.
Die elektrochemischen Vorgänge, die während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem betreffenden degradierten Batteriemodul ablaufen, werden anhand von Figur 4 näher erläutert.
Figur 4 zeigt den zeitlichen Verlauf der Klemmenspannung eines degradierten Batteriemoduls während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Vor dem Zeitpunkt ti nimmt das degradierte Batteriemodul an dem Entladevorgang des Batterie-Systems teil wie jedes andere Batteriemodul des Batterie-Systems. Dabei fällt die Klemmenspannung mit der Zeit ab, da der durch die Zellanordnung mittels der Pumpen geförderte Elektrolyt während des Verweilens in der Zellanordnung teilweise entladen wird. Wenn zum Zeitpunkt ti die Pumpen abgeschaltet werden, hört die Zufuhr von Elektrolyten in die Zellanordnung auf, und der während dieses Zustandes dauerhaft in der Zellanordnung befindliche Elektrolyt wird daher viel schneller entladen, da sich der durch die in Serie geschalteten Batteriemodule fließende Entladestrom durch den Vorgang nicht oder nur vernachlässigbar ändert. Entsprechend schnell bricht die Klemmenspannung des degradierten Batteriemoduls ein. Wenn die Klemmenspannung die Nulllinie erreicht, wird der sich in der Zellanordnung befindliche Elektrolyt andersherum aufgeladen und die Klemmenspannung des betreffenden Batteriemoduls wird daher negativ. Dabei handelt es sich um ein elektrochemisches Spezifikum des Vanadium-Elektrolyten. Ab diesem Nulldurchgang beginnen sich die Vorgänge umzukehren, die zur Bildung der schädlichen sauerstoffhaltigen Funktionsgruppen geführt haben, was dazu führt, dass die Leistungsfähigkeit des degradierten Batteriemoduls wenigstens teilweise wiederhergestellt wird. Allerdings kann der Ladevorgang mit umgekehrtem Vorzeichen nicht beliebig lange fortgesetzt werden, da ansonsten der in der Zellanordnung befindliche Elektrolyt überladen werden würde, was zu einer Schädigung des Batteriemoduls führen würde. Daher werden die Pumpen zu einem entsprechenden gewählten Zeitpunkt t2 wieder eingeschaltet. Nun strömt wieder frischer Elektrolyt in die Zellanordnung. Dieser zugeführte Elektrolyt hat einen Ladezustand wie er kurz vor dem Zeitpunkt ti vorlag, so dass die Klemmenspannung wieder auf den ti entsprechenden (positiven) Wert ansteigt. In dem in Figur 4 dargestellten Verlauf werden dabei die Pumpen mit derselben Förderrate betrieben, wie sie vor dem Zeitpunkt ti vorlag. Dies ist jedoch keine notwendige Bedingung. Vielmehr soll damit nur ausgedrückt werden, dass das betreffende Batteriemodul zum Zeitpunkt t2 wieder in den Normalbetrieb zurückkehrt. Sollte aus irgendwelchen Gründen der Normalbetrieb des Batteriemoduls zum Zeitpunkt t2 eine andere Pumpenrate erfordern als er kurz vor dem Zeitpunkt ti vorlag, so würden die Pumpen zum Zeitpunkt t2 mit der zu diesem Zeitpunkt erforderlichen Pumpenrate betrieben werden.
Der Effekt des Schrittes „Ausschalten der Pumpen 4 des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls 1 zu einem Zeitpunkt ti“ besteht darin, die beschriebene Umpolung zu veranlassen. Dies kann im Prinzip auch dadurch erreicht werden, dass die Pumpen 4 mit sehr geringer Förderrate betrieben werden. Daher wird im vorliegenden Dokument unter einem „Ausschalten der Pumpen“ ein Betrieb der Pumpen verstanden, der zu der beschriebenen Umpolung führt.
Der Zeitpunkt t2 kann am einfachsten dadurch festgelegt werden, dass die Klemmenspannung von der Steuereinrichtung erfasst wird: Wenn die Klemmenspannung ausreichend negativ ist, aber noch nicht den kritischen Grenzwert unterschritten hat, dann werden die Pumpen wieder angeschaltet. Der Zeitpunkt t2 kann aber auch ohne eine Erfassung der Klemmenspannung bestimmt werden. Dies kann durch eine Berechnung geschehen, bei der wenigstens folgende Größen eingehen: Ladezustand zum Zeitpunkt ti , Größe des Entladestroms und Volumen des Elektrolyten in einer Zelle der Zellanordnung des betreffenden Batteriemoduls. Wenn die Klemmenspannung zur Bestimmung von t2 verwendet werden soll, dann muss dieselbe in der Lage sein, Spannungen mit negativen Vorzeichen zu erfassen.
Während die Pumpen ausgeschaltet sind, kann auch der Entladestrom, der durch das Batterie-System fließt, reduziert werden. Dadurch kann der Zeitpunkt t2 zeitlich nach hinten geschoben werden. D.h. die das Zeitintervall At= t2-ti wird dadurch größer.
Bei Bedarf kann das erfindungsgemäße Verfahren mehrmals hintereinander ausgeführt werden, so lange bis das Leistungsvermögen des degradierten Batteriemoduls in ausreichendem Maße wiederhergestellt wurde. Bei der Wiederholung muss der erste Schritt nicht zwangsläufig durchgeführt werden. Er kann jedoch vorteilhaft ausgeführt werden, um zu überprüfen, ob das betreffende Batteriemodul noch eine Degradation aufweist. Wenn sich auch nach mehrmaliger Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine oder keine ausreichende Besserung einstellt, so beruht die Degradation wenigstens teilweise auf nicht reversiblen Prozessen und es können andere Wartungsmaßnahmen an dem betreffenden Batteriemodul veranlasst werden.
Die Erfinder haben erkannt, dass sich der erwünschte Effekt dadurch vergrößern lässt, dass man die Zeitspanne verlängert, während der sich die Klemmenspannung im negativen Bereich befindet. Dies kann vorteilhaft dadurch erreicht werden, dass die Pumpen, die zum Zeitpunkt t2 eingeschaltet werden, danach mit reduzierter Pumpenrate betrieben werden. Dabei bezieht sich der Begriff „reduziert“ auf die Pumpenrate, die vor dem Zeitpunkt ti vorlag. Figur 5 zeigt den dieser Ausführungsform entsprechenden Verlauf der Klemmenspannung. Im Zeitintervall zwischen t2 und ts werden die Pumpen mit einer solchen Pumpenrate betrieben, dass die Klemmenspannung negativ bleibt. Im in Figur 5 gezeigten Fall wurde die Pumpenrate so gewählt, dass die Klemmenspannung im Zeitintervall zwischen t2 und ts konstant bleibt. Das ist zwar vorteilhaft jedoch nicht unbedingt notwendig. Der positive Effekt würde sich fast genauso stark einstellen, wenn die Pumpenrate etwas anders wäre. Es ist lediglich notwendig, dass ein Überladen des in der Zellanordnung befindlichen Elektrolyten in dem gesamten Zeitintervall zwischen t2 und ts vermieden wird. Dazu muss die Pumpenrate im genannten Zeitintervall nicht unbedingt konstant sein. Es könnte beispielsweise vorkommen, dass die Klemmenspannung trotz reduzierter Pumpenrate weiter abnimmt und den kritischen Grenzwert überschreiten würde. Dies kann dann durch eine weitere Reduktion der Pumpenrate vermieden werden. D.h. die Pumpenrate kann im genannten Zeitintervall durch die Steuereinrichtung so geregelt werden, dass ein Überladen vermieden wird. Zum Zeitpunkt ts werden die Pumpen dann wieder mit der Pumpenrate von ti betrieben, so dass das Batteriemodul zur entsprechenden (positiven) Klemmenspannung zurückkehrt. Dies ist jedoch keine notwendige Bedingung. Vielmehr soll damit nur ausgedrückt werden, dass das betreffende Batteriemodul zum Zeitpunkt ts wieder in den Normalbetrieb zurückkehrt. Sollte aus irgendwelchen Gründen der Normalbetrieb des Batteriemoduls zum Zeitpunkt ts eine andere Pumpenrate erfordern als er kurz vor dem Zeitpunkt ti vorlag, so würden die Pumpen zum Zeitpunkt ts mit der zu diesem Zeitpunkt erforderlichen Pumpenrate betrieben werden.
Im Zeitintervall zwischen t2 und ts, kann auch zusätzlich der Entladestrom, der durch das Batterie-System fließt, reduziert werden. Dadurch muss bzw. kann die Pumpenrate in diesem Zeitintervall weniger stark reduziert werden. Es sei erwähnt, dass sich beim Einschalten der Pumpen zum Zeitpunkt t2 in der Zellanordnung des betreffenden Batteriemoduls Inhomogenitäten bilden. Diese entstehen dadurch, dass der Zellanordnung frischer Elektrolyt an einer bestimmten Stelle zugeführt wird, welcher eine andere Zusammensetzung aufweist als der restliche in der Zellanordnung befindliche Elektrolyt. Das führt zu lokal unterschiedlichen Potentialzuständen, wodurch sich entsprechende Ausgleichströme bilden.
Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Figur 5 zur Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit wenigstens eines degradierten Batteriemoduls 1 in einem Batterie- System umfasst folgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge:
- Identifikation von wenigstens einem degradierten Batteriemodul 1 ;
- Ausschalten der Pumpen 4 des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls
1 zu einem Zeitpunkt ti;
- Einschalten der Pumpen 4 des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls 1 zu einem (späteren) Zeitpunkt t2 und Betreiben der Pumpen 4 des wenigstens einen Batteriemoduls 1 mit einer ersten Pumpenrate;
- Betreiben der Pumpen 4 des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls 1 zu einem nach t2 liegenden Zeitpunkt ts mit einer zweiten Pumpenrate; wobei die Länge des Zeitintervalls At= t2-ti so gewählt wird, dass zum Zeitpunkt t2 die Klemmenspannung des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls 1 negativ ist, und wobei die erste Pumpenrate so gewählt wird, dass die Klemmenspannung des wenigstens einen Batteriemoduls 1 während des Zeitintervalls zwischen t2 und ts negativ ist, aber ein Überladen des in der Zellanordnung des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls 1 befindlichen Elektrolyten im Zeitintervall zwischen t2 und ts vermieden wird, und wobei die zweite Pumpenrate so gewählt wird, dass die Klemmenspannung des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls 1 nach ts positiv wird, und wobei diese Schritte mit Ausnahme des ersten Schrittes ablaufen, während das Batterie-System entladen wird. Auch das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Figur 5 kann bei Bedarf mehrfach hintereinander durchgeführt werden. Es gilt dabei in analoger Weise das, was oben zum Verfahren gemäß Figur 4 gesagt wurde.
Da die Batteriemodule im Batterie-System in Serie geschaltet sind, addieren sich die Klemmenspannungen der Batteriemodule. D.h. auch in der Gesamtspannung, welche am Umrichter anliegt, reflektiert sich bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens der in den Figuren 4 und 5 gezeigte Spannungsverlauf. Daher muss der Umrichter so ausgebildet sein, dass er mit dieser Spannungsvariabilität zurechtkommen kann. Dasselbe gilt für die Leistung des Batterie-Systems. Wenn die vom Batterie-System abgegebene Leistung konstant bleiben soll, dann kann dies durch eine entsprechende Erhöhung des Entladestroms in den Zeitintervallen zwischen ti und t2 bzw. ti und ts geschehen.
Damit das Batterie-System während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weiterhin problemlos funktionieren kann, darf die Gesamtspannung, welche am Umrichter anliegt, nicht negativ werden. Dadurch wird die Anzahl der Batteriemodule beschränkt, an welchen gleichzeitig das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. Im Grenzfall muss die Anzahl der normal betriebenen Batteriemodule größer sein als die Anzahl der Batteriemodule, an denen zu einem gegebenen Zeitpunkt das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. In der Praxis wird es von Vorteil sein, wenn die Anzahl der normal betriebenen Batteriemodule deutlich größer ist als die Anzahl der Batteriemodule, an denen zu einem gegebenen Zeitpunkt das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.
Um die Anforderungen an den Umrichter möglichst gering zu halten, ist es von Vorteil, wenn zu einer gegebenen Zeit nur an einem Batteriemodul das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird. D.h. wenn mehr als ein Batteriemodul degradiert ist, dann wird das erfindungsgemäße Verfahren nacheinander an je einem betroffenen Batteriemodul ausgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft auch prophylaktisch durchgeführt werden. D.h. das Verfahren wird von Zeit zu Zeit an jedem Batteriemodul des Batterie- Systems durchgeführt. Dazu muss natürlich nicht erst festgestellt werden, ob die Batteriemodule tatsächlich unter einer Degradation von erheblichem Ausmaß leidet. Es wird einfach davon ausgegangen, dass jedes Batteriemodul nach einer gewissen Zeit in gewissem Maße degradiert. Der Schritt „Identifikation von wenigstens einem degradierten Batteriemodul 1“ besteht dann lediglich in einer Bestimmung von wenigsten einem Batteriemodul, an dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden soll. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass eine Betriebsdauer vorab festgelegt wird, nach Ablauf derer eine prophylaktische Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens an einem Batteriemodul erfolgen soll. Der besagte Identifikationsschritt besteht dann darin, dass für die Batteriemodule des Batterie-Systems überprüft wird, ob es Batteriemodule gibt, die seit der Inbetriebnahme oder der letzten Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens an denselben länger betrieben wurden als die vorab festgelegte Betriebsdauer. Wenn das der Fall ist, dann werden die auf den Identifikationsschritt folgenden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens an den so identifizierten Batteriemodulen durchgeführt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Leistungsfähigkeit von degradierten Batteriemodulen wenigstens teilweise wieder hergestellt werden. Das Verfahren kann während des normalen Betriebs des Batterie-Systems ausgeführt werden. Zur Ausführung wird keine zusätzliche Hardware benötigt, sondern es genügen die Mittel, die bei gewöhnlichen Batteriemodulen vorhanden sind. Lediglich die Steuereinrichtung muss so ausgebildet sein, dass sie die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Dazu läuft in der Steuereinrichtung ein entsprechendes Computerprogramm ab, welches auch auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sein kann. Bezugszeichenliste
1 Batteriemodul
2 Zellanordnung 3 Tankeinrichtung
4 Pumpe
5 Messeinrichtung zur Erfassung der Klemmenspannung
6 Umrichter
7 Steuereinrichtung

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit eines Vanadium Redox-Flow-Batteriemoduls (1 ) in einem Batterie-System, wobei das Batterie-System wenigstens zwei in Serie geschaltete Batteriemodule (1), einen Umrichter (6) und eine Steuereinrichtung (7) umfasst, und wobei die Batteriemodule (1 ) mit dem Umrichter verbunden sind, und wobei jedes Batteriemodul (1) eine Zelleinrichtung (2), eine Tankeinrichtung (3) zum Speichern von Elektrolyt und zwei Pumpen (4) zum Fördern von Elektrolyt durch die Zelleinrichtung (2) umfasst, und wobei die Steuereinrichtung (7) so ausgebildet ist, dass sie einen Betriebszustand des Umrichters (6) erfassen und die Pumpen (4) in den Batteriemodulen (1 ) ansteuern kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge umfasst:
- Identifikation von wenigstens einem degradierten Batteriemodul (1 );
- Ausschalten der Pumpen (4) des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls (1) zu einem Zeitpunkt ti ;
- Einschalten der Pumpen (4) des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls (1) zu einem Zeitpunkt t2j wobei die Länge des Zeitintervalls At= t2-ti so gewählt wird, dass zum Zeitpunkt t2 eine Klemmenspannung des degradierten Batteriemoduls (1 ) negativ ist, aber ein Überladen des in der Zellanordnung (2) des degradierten Batteriemoduls (1 ) befindlichen Elektrolyten vermieden wird, und wobei diese Schritte mit Ausnahme des ersten Schrittes ausgeführt werden, während das Batterie-System entladen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Verfahren die folgenden Schritte in der angegeben Reihenfolge umfasst:
- Identifikation von wenigstens einem degradierten Batteriemodul (1 );
- Ausschalten der Pumpen (4) des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls (1) zu einem Zeitpunkt ti ;
- Einschalten der Pumpen (4) des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls (1) zu einem Zeitpunkt t2 und Betreiben der Pumpen (4) des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls (1 ) mit einer ersten Pumpenrate;
- Betreiben der Pumpen (4) des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls (1 ) zu einen nach t2 liegenden Zeitpunkt ts mit einer zweiten Pumpenrate; wobei die Länge des Zeitintervalls At= t2-ti so gewählt wird, dass zum Zeitpunkt t2 eine Klemmenspannung des degradierten Batteriemoduls (1 ) negativ ist, und wobei die erste Pumpenrate so gewählt wird, dass die Klemmenspannung des wenigstens einen Batteriemoduls (1 ) während des Zeitintervalls zwischen t2 und ts negativ ist, aber ein Überladen des in der Zellanordnung (2) des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls (1 ) befindlichen Elektrolyten im Zeitintervall zwischen t2 und ts vermieden wird, und wobei die zweite Pumpenrate so gewählt wird, dass die Klemmenspannung des wenigstens einen degradierten Batteriemoduls (1 ) nach ts positiv wird, und wobei diese Schritte mit Ausnahme des ersten Schrittes ausgeführt werden, während das Batterie-System entladen wird. Batterie-System, wobei das Batterie-System wenigstens zwei in Serie geschaltete Vanadium Redox-Flow-Batteriemodule (1 ), einen Umrichter (6) und eine Steuereinrichtung (7) umfasst, und wobei die Batteriemodule (1 ) mit dem Umrichter verbunden sind, und wobei jedes Batteriemodul (1 ) eine Zelleinrichtung (2), eine Tankeinrichtung (3) zum Speichern von Elektrolyt und zwei Pumpen (4) zum Fördern von Elektrolyt durch die Zelleinrichtung (2) umfasst, und wobei die Steuereinrichtung (7) so ausgebildet ist, dass sie einen Betriebszustand des Umrichters (6) erfassen, die Pumpen (4) in den Batteriemodulen (1 ) ansteuern und die Schritte des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausführen kann. Batterie-System nach Anspruch 3, wobei die Steuereinrichtung (7) eine Klemmenspannung der Batteriemodule (1 ) erfassen kann. Computerprogramm umfassend Befehle, die bewirken, dass das Batterie- System nach einem der Ansprüche 3 oder 4 die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 oder 2 ausführt. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 5 gespeichert ist.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0864223A (ja) * 1994-08-22 1996-03-08 Sumitomo Electric Ind Ltd バナジウム系レドックスフロー型電池の電解液
US20180269512A1 (en) * 2014-12-22 2018-09-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of operating redox flow battery, and redox flow battery system
US20180316031A1 (en) * 2017-04-28 2018-11-01 Ess Tech, Inc. Methods and system for a battery
CN111261888A (zh) 2018-11-30 2020-06-09 中国科学院大连化学物理研究所 一种全钒液流电池电极材料的回收再利用方法
CN111509278A (zh) 2020-03-20 2020-08-07 香港科技大学 一种在线恢复全钒液流电池容量及效率的方法
CN114335648A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 寰泰储能科技股份有限公司 全钒液流电池系统的控制方法和控制系统
US20220158213A1 (en) * 2020-11-16 2022-05-19 Cougar Creek Technologies, Llc Redox flow battery systems and methods utilizing primary and secondary redox flow battery arrangements

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170A (en) 1858-05-04 Hoisting-machine
DE102020123170A1 (de) 2020-09-04 2022-03-10 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Zustandsüberwachung eines Redox-Flow-Batterie-Systems

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0864223A (ja) * 1994-08-22 1996-03-08 Sumitomo Electric Ind Ltd バナジウム系レドックスフロー型電池の電解液
US20180269512A1 (en) * 2014-12-22 2018-09-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of operating redox flow battery, and redox flow battery system
US20180316031A1 (en) * 2017-04-28 2018-11-01 Ess Tech, Inc. Methods and system for a battery
CN111261888A (zh) 2018-11-30 2020-06-09 中国科学院大连化学物理研究所 一种全钒液流电池电极材料的回收再利用方法
CN111509278A (zh) 2020-03-20 2020-08-07 香港科技大学 一种在线恢复全钒液流电池容量及效率的方法
US20220158213A1 (en) * 2020-11-16 2022-05-19 Cougar Creek Technologies, Llc Redox flow battery systems and methods utilizing primary and secondary redox flow battery arrangements
CN114335648A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 寰泰储能科技股份有限公司 全钒液流电池系统的控制方法和控制系统

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