具有可调节循环速率能力的液流电池及其相关方法技术

液流电池中电解质溶液的循环速率会影响工作性能。调节循环速率可以实现改进的性能。具有可调节的循环速率的液流电池系统可以包括含有第一电解质溶液的第一半单体、含有第二电解质溶液的第二半单体、配置成响应于Pexit/I或I/Penter的值以可调节的循环速率使第一电解质溶液和第二电解质溶液循环通过至少一个半单体的至少一个泵、以及配置成测量进入或离开液流电池系统的净电功率和穿过整个单体的电流的量的至少一个传感器。I是穿过整个单体的电流。Pexit是放电模式中离开系统的净电功率，以及Penter是充电模式中进入系统的净电功率。

Fluid-flow batteries with adjustable circulation rate and related methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可调节循环速率能力的液流电池及其相关方法相关申请的交叉引用不适用关于联邦政府资助的研究或开发的声明不适用
本公开一般涉及能量存储，并且更加具体地，涉及用于改进液流电池的工作性能的修改与技术。
技术介绍
诸如电池、超级电容器等的电化学能量存储系统已经被广泛地提出以用于大规模的能量存储应用。为此目的已经考虑了包括液流电池(flowbattery)的各种电池设计。与其他类型的电化学能量存储系统相比，液流电池可以是有利的，特别是对于大规模的应用，因为它们能够将功率密度和能量密度的参数彼此分离。液流电池通常在相应的电解质溶液中包括负和正活性材料，其在包含负电极和正电极的电化学单体(electrochemicalcell)中分别地流过膜或隔膜的相对面。术语“膜”和“隔膜”在本文中同义使用。通过在两个半单体内部发生的活性材料的电化学反应使液流电池充电或放电。如本文所使用的，术语“活性材料”、“电活性材料”、“氧化还原活性材料”或其变型同义地指在液流电池的工作期间(即，在充电或放电期间)经历氧化态的变化的材料。尽管液流电池对于大规模的能量存储应用具有显著前景，但是它们以往一直受到欠佳的能量存储性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液流电池系统，包括：含有第一电解质溶液的第一半单体；含有第二电解质溶液的第二半单体；其中，所述第一半单体和所述第二个半单体共同定义整个单体；至少一个泵，所述至少一个泵被配置成使所述第一电解质溶液循环通过所述第一半单体并且使所述第二电解质溶液循环通过所述第二半单体；其中，所述至少一个泵被配置成提供通过所述第一半单体和所述第二半单体中的至少一个的可调节的循环速率，并且响应于Pexit/I或I/Penter的值；其中，I是穿过所述整个单体的电流，Pexit是放电模式中离开所述液流电池系统的净电功率，以及Penter是充电模式中进入所述液流电池系统的净电功率；以及至少一个传感器，所述至少一个传...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.29 US 15/364,2061.一种液流电池系统，包括：含有第一电解质溶液的第一半单体；含有第二电解质溶液的第二半单体；其中，所述第一半单体和所述第二个半单体共同定义整个单体；至少一个泵，所述至少一个泵被配置成使所述第一电解质溶液循环通过所述第一半单体并且使所述第二电解质溶液循环通过所述第二半单体；其中，所述至少一个泵被配置成提供通过所述第一半单体和所述第二半单体中的至少一个的可调节的循环速率，并且响应于Pexit/I或I/Penter的值；其中，I是穿过所述整个单体的电流，Pexit是放电模式中离开所述液流电池系统的净电功率，以及Penter是充电模式中进入所述液流电池系统的净电功率；以及至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置成测量进入或离开所述液流电池系统的净电功率的量和穿过所述整个单体的电流的量。2.根据权利要求1所述的液流电池系统，其中，所述至少一个泵和所述至少一个传感器彼此电子通信，并且所述至少一个泵被配置成响应于来自所述至少一个传感器的输入来调节通过所述第一半单体和所述第二半单体中的至少一个的所述循环速率。3.根据权利要求1所述的液流电池系统，其中，所述至少一个传感器包括单个传感器，所述单个传感器被配置成测量进入或离开所述液流电池系统的净电功率的量和穿过所述整个单体的电流的量。4.根据权利要求3所述的液流电池系统，其中，所述至少一个传感器是万用表。5.根据权利要求1所述的液流电池系统，其中，所述至少一个传感器包括两个或更多传感器，所述两个或更多传感器被配置成分别测量进入或离开所述液流电池系统的净电功率的量和穿过所述整个单体的电流的量。6.根据权利要求5所述的液流电池系统，其中，所述两个或更多传感器是瓦特计和安培计。7.根据权利要求1所述的液流电池系统，其中，所述至少一个泵是第一泵和第二泵，所述第一泵被配置成以第一循环速率使所述第一电解质溶液循环通过所述第一半单体，以及所述第二泵被配置成以第二循环速率使所述第二电解质溶液循环通过所述第二半单体。8.根据权利要求7所述的液流电池系统，其中，所述第一泵被配置成调节所述第一循环速率直到Pexit/I或I/Penter达到最大值，并且所述第二泵被配置成调节所述第二循环速率直到Pexit/I或I/Penter达到最大值。9.根据权利要求1所述的液流电池系统，其中，所述至少一个泵被配置成调节通过每个半单体的所述循环速率直到Pexit/I或I/Penter达到最大值。10.一种方法，包括：提供液流电池系统，包括：含有第一电解质溶液的第一半单体；含有第二电解质溶液的第二半单体；其中，所述第一半单体和所述第二个半单体共同定义整个单体；使所述第一电解质溶液循环通过所述第一半单体并且使所述第二电解质溶液循环通过所述第二半单体；测量进入或离开所述液流电池系统的净电功率的量和穿过所述整个单体的电流的量；以及调节通过所述第一半单体和所述第二半单体中的至少一个的循环速率直到出现Pexit/I或I/Penter的值增加；其中，I是穿过所述整个单体的电流，Pexit是放电模式中离开所述液流电池系统的净电功率，以及Penter是充电模式中进入所述液流电池系统的净电功率。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一电解质溶液以第一循环速率...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚当·莫里斯科亨，
申请(专利权)人：洛克希德马丁能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US