【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学电池和电池组相关申请本申请要求以下申请的优先权及权益：2017年3月13日提交的美国临时申请第62/470,772号；2017年3月31日提交的美国临时申请第62/479,548号；2017年5月15日提交的美国临时申请第62/506,422号；2017年6月12日提交的美国临时申请第62/518,523号；2017年7月10日提交的美国临时申请第62/530,687号；2017年7月11日提交的美国临时申请第62/531,274号；和2017年12月6日提交的美国临时申请第62/595,171号。
技术介绍
美国能源信息署预计到2041年世界能源消耗将增加48％，全球各行业正在迅速适应这些新机遇。他们努力的核心是对更高效、更环保、更实惠和更方便的新电池的需求。美国国防部已经提出了到2025年其25％的能源从可再生资源中产生的目标。此外，当部署隐形燃料电池动力车辆时，军方必须拥有随时可用的氢源。液体电池组(无论是液流型还是非液流型)在本领域中是已知的，除了电解质是液体以外,其与固体电池组的工作原理相同。这种电池组由基于还原-氧化化学的电化学电池组成。氧化发生在电池...
【技术保护点】
1.一种电化学电池，其包括:a.阳极；b.集电器；和c.在集电器和阳极之间的多孔非导电间隔物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.13 US 62/470,772;2017.03.31 US 62/479,548;1.一种电化学电池，其包括:a.阳极；b.集电器；和c.在集电器和阳极之间的多孔非导电间隔物。2.如权利要求1所述的电化学电池，其还包含单一电解质溶液。3.如权利要求2所述的电化学电池，其中，电池被电解质浸透。4.如权利要求3所述的电化学电池，其中电池没有浸入电解质浴中。5.如权利要求1所述的电化学电池，其中，电池被微孔材料包裹。6.如权利要求1所述的电化学电池，其中，阳极选自铝、镓、铟、铊和包含铝、镓、铟、铊中的至少一种的合金。7.如权利要求6所述的电化学电池，其中，阳极是铝。8.如权利要求1所述的电化学电池，其中，集电器选自钢、碳的石墨同素异形体、浸渍有金属的碳和泡沫碳。9.如权利要求8所述的电化学电池，其中，集电器是泡沫碳。10.如权利要求1所述的电化学电池，其中，所述多孔非导电间隔物选自有机聚合物、外科胶带、玻璃纤维膜、玻璃棉、木材、纸、布、纸板和尼龙。11.如权利要求10所述的电化学电池，其中，间隔物是乙烯基涂覆聚酯。12.如权利要求2所述的电化学电池，其中，电解质包含水和一种或多种盐。13.如权利要求12所述的电化学电池，其中，至少一种盐是氧化剂。14.如权利要求12所述的电化学电池，其中，电解质包含两种盐。15.如权利要求14所述的电化学电池，其中，电解质包含过二硫酸盐和硫酸盐，并且还包含碱。16.如权利要求15所述的电化学电池，其中，过二硫酸盐是过二硫酸钠，硫酸盐是硫酸钠，碱是氢氧化钠。17.如权利要求2所述的电化学电池，其中，电解质包含水或醇中的一种。18.如权利要求17所述的电化学电池，其中，电解质是阴极电解质。19.如权利要求17所述的电化学电池，其还包含氧化剂。20.如权利要求19所述的电化学电池，其还包含金属盐。21.如权利要求20所述的电化学电池，其中，氧化剂和金属盐具有不同的阴离子部分。22.如权利要求21所述的电化学电池，其中，氧化剂是过二硫酸钠，金属盐是硫酸钠。23.如权利要求17所述的电化学电池，其还包含碱。24.如权利要求23所述的电化学电池，其中，碱是NaOH。25.如权利要求1-24中任一项所述的电化学电池，其中，电池电连接到负载。26.一种包含一个或多个如权利要求1-24中任一项所述的电化学电池的电化学电池组，其中，所述电池组电连接到负载。27.一种包括用如权利要求25所述的电化学电池产生电或氢并将电输送到应用的方法。28.一种包括用如权利要求26所述的电化学电池组产生电或氢并将电或氢输送到应用的方法。29.一种制造电化学电池的方法，其包括：1)提供权利要求1和5-11中任一项所述的电化学电池，其中电化学电池不包含电解质；和2)使电池与单一电解质溶液接触。30.如权利要求29所述的方法，其包括通过将电解质溶液喷射到电池上来使电池与单一电解质溶液接触。31.如权利要求29所述的方法，其包括通过滴注使电池与单一电解质溶液的液滴接触。32.如权利要求29所述的方法，其包括使电池与单一电解质溶液的雾化雾接触。33.一种运行电化学电池的方法，其包括：1)提供如权利要求1所述的电化学电池，其中，电化学电池还包含单一电解质溶液；2)将电化学电池电连接到负载，使得电化学电池运行以产生电、氢或电和氢两者；和3)在电池运行期间向电池提供另外的电解质溶液或其一种或多种组分。34.如权利要求33所述的方法，其还包括：4)在电化学电池运行期间从电化学电池中取出废电解质溶液或其一种或多种组分。35.如权利要求34所述的方法，其包括在进行3)提供另外的电解质溶液或其一种或多种组分的同时，进行4)取出废电解质溶液或其一种或多种组分。36.如权利要求33-35中任一项所述的方法，其中，所述单一电解质溶液包含以下组分中的一种或多种：溶剂、氧化剂、金属盐和碱。37.一种制造电容器的方法，其包括将负载从如权利要求1-25中任一项所述的电化学电池的集电器或阳极侧断开。38.如权利要求37所述的方法，还包括重新连接负载的步骤。39.一种电容器，其通过交替地将负载与如权利要求1-25中任一项所述的电化学电池的集电器或阳极中的至少一者断开和重新连接的方法制得。40.如权利要求1-4中任一项所述的电化学电池，其中，电池被微孔材料包裹。41.如权利要求1-4和40中任一项所述的电化学电池，其中阳极选自铝、镓、铟、铊和包含铝、镓、铟、铊中的至少一种的合金。42.如权利要求41所述的电化学电池，其中，阳极是铝。43.如权利要求42所述的电化学电池，其中，铝为丝网形式。44.如权利要求43所述的电化学电池，其中，丝网中的铝厚度在约0.1mm至约0.3mm之间。45.如权利要求1-4和40-44中任一项所述的电化学电池，其中，集电器是泡沫碳。46.如权利要求1-4和40-45中任一项所述的电化学电池，其中，所述多孔非导电间隔物选自有机聚合物、外科胶带、玻璃纤维膜、玻璃棉、木材、纸、布、纸板和尼龙。47.如权利要求46所述的电化学电池，其中，间隔物是乙烯基涂覆聚酯。48.如权利要求46所述的电化学电池，其中，间隔物是丝网。49.如权利要求48所述的电化学电池，其中，丝网中的间隔物厚度在约0.1mm至约0.8mm之间，间隔物是乙烯基涂覆聚酯。50.如权利要求1所述的电化学电池，还包括在阳极和相邻的来自第二电化学电池的集电器之间的金属导体，其中，如权利要求1所述的电化学电池被配置为作为液流电池运行。51.如权利要求50所述的电化学电池，其中，金属导体是铜线。52.如权利要求40-51中任一项所述的电化学电池，其中，微孔材料是外科胶带。53.如权利要求2-4和40-52中任一项所述的电化学电池，其中，电解质包含水和一种或多种盐，其中至少一种盐是氧化剂。54.如权利要求53所述的电化学电池，其中，电解质包含两种盐。55.如权利要求54所述的电化学电池，其中，电解质包含过二硫酸盐和硫酸盐，并且还包含碱。56.如权利要求55所述的电化学电池，其中，过二硫酸盐是过二硫酸钠，硫酸盐是硫酸钠，碱是氢氧化钠。57.一种包含一个或多个如权利要求1-4和40-56中任一项所述的电化学电池的电化学电池组，其中，所述电池组电连接到负载。58.如权利要求57所述的电化学电池组，其包括串联排列的两个或更多个电化学电池。59.如权利要求57所述的电化学电池组，其包括并联排列的两个或更多个电化学电池。60.如权利要求57所述的电化学电池组，其包括串联和并联排列的电化学电池。61.如权利要求57-60中任一项所述的电化学电池组，其还包括电解质，其中所述电解质包含水和一种或多种盐，其中至少一种盐是氧化剂。62.如权利要求61所述的电化学电池组，其中，电解质包含两种盐。63.如权利要求62所述的电化学电池组，其中，电解质包含过二硫酸盐和硫酸盐，并且还包含碱，其中所述电化学电池组被配制为液流电池组。64.如权利要求63所述的电化学电池组，其中，过二硫酸盐是过二硫酸钠，硫酸盐是硫酸钠，碱是氢氧化钠。65.如权利要求57-64中任一项所述的电化学电池组，其产生电。66.如权利要求57-64中任一项所述的电化学电池组，其产生氢。67.如权利要求57-64中任一项所述的电化学电池组，其产生电和氢。68.一种包括将如权利要求65所述的电化学电池组产生的电输送到应用的方法。69.一种包括将如权利要求66所述的电化学电池组产生的氢输送到应用的方法。70.如权利要求68所述的方法，其中，应用是手机信号塔或车辆。71.如权利要求69所述的方法，其中，应用是燃料电池或车辆。72.如权利要求2-4和40-56中任一项所述的电化学电池，其中，电解质包含水或醇中的一种。73.如权利要求72所述的电化学电池，其中，电解质是阴极电解质。74.如权利要求72或73所述的电化学电池，其还包含氧化剂。75.如权利要求74所述的电化学电池，其还包含金属盐。76.如权利要求75所述的电化学电池，其中，氧化剂和金属盐具有不同的阴离子部分。77.如权利要求76所述的电化学电池，其中，氧化剂是过二硫酸钠，金属盐是硫酸钠。78.如权利要求72-77中任一项所述的电化学电池，其还包含碱。79.如权利要求78所述的电化学电池，其中，碱是NaOH。80.如权利要求57-60中任一项所述的电化学电池组，其还包含电解质，其中所述电解质包含水或醇中的一种。81.如权利要求80所述的电化学电池组，其中，电解质是阴极电解质。82.如权利要求80或81所述的电化学电池组，其还包含氧化剂。83.如权利要求82所述的电化学电池组，其还包含金属盐。84.如权利要求83所述的电化学电池组，其中，氧化剂和金属盐具有不同的阴离子部分。85.如权利要求84所述的电化学电池组，其中，氧化剂是过二硫酸钠，金属盐是硫酸钠。86.如权利要求80-85中任一项所述的电化学电池组，其还包含碱。87.如权利要求86所述的电化学电池组，其中，碱是NaOH。88.一种电化学电池，其包括:a)阳极；b)集电器；和c)在集电器和阳极之间的多孔非导电间隔物；其中，电化学电池不包含电解质。89.如权利要求88所述的电化学电池，其中，电池被微孔材料包裹。90.如权利要求88或权利要求89所述的电化学电池，其中，阳极选自铝、镓、铟、铊和包含铝、镓、铟、铊中的至少一种的合金。91.如权利要求90所述的电化学电池，其中，阳极是铝。92.如权利要求90或权利要求91所述的电化学电池，其中，阳极为丝网形式。93.如权利要求92所述的电化学电池，其中，丝网中的阳极厚度在约0.1mm至约0.3mm之间。94.如权利要求88-93中任一项所述的电化学电池，其中，集电器选自钢、碳的石墨同素异形体、浸渍有金属的碳和泡沫碳。95.如权利要求94所述的电化学电池，其中，集电器是泡沫碳。96.如权利要求88-95中任一项所述的电化学电池，其中，所述多孔非导电间隔物选自有机聚合物、外科胶带、玻璃纤维膜、玻璃棉、木材、纸、布、纸板和尼龙。97.如权利要求96所述的电化学电池，其中，间隔物是乙烯基涂覆聚酯。98.如权利要求88-97中任一项所述的电化学电池，其中，间隔物是丝网。99.如权利要求98所述的电化学电池，其中，丝网中的间隔物厚度在约0.1mm至约0.8mm之间，间隔物是乙烯基涂覆聚酯。100.如权利要求1所述的电化学电池，其中，电化学电池包含单一电解质溶液并且电连接到负载，其中电池产生约10瓦时/(千克电解质+阳极金属)至约680瓦时/(千克电解质+阳极金属)。101.如权利要求1所述的电化学电池，其中，电化学电池包含单一电解质溶液并且电连接到负载，其中电池产生约10瓦时/千克电解质至约100瓦时/千克电解质。102.一种电化学电池，所述电化学电池包含单一电解质水溶液,其接触非金属集电器，氧化剂，和金属固体，其中电流经由负载从金属固体行进到集电器。103.如权利要求102所述的电化学电池，其中，电解质水溶液是碱性的，氧化剂是S2O82-。104.如权利要求102所述的电化学电池，其中，电解质水溶液还包含氢氧化钠。105.如权利要求102-104中任一项权利要求所述的电化学电池，其中，金属固体选自铝、镓、铟、铊和包含铝、镓、铟、铊中的至少一种的合金。106.如权利要求105所述的电化学电池，其中，金属固体是箔形式的铝。107.如权利要求102-106中任一项所述的电化学电池，其还包含多孔稳定剂。108.如权利要求102-107中任一项所述的电化学电池，其还包含金属硫酸盐，其中集电器是泡沫碳，多孔稳定剂是玻璃棉或硼硅酸盐或两者。109.如权利要求108所述的电化学电池，其中，金属硫酸盐是Na2SO4。110.如权利要求102-109中任一项所述的电化学电池，其中，pH大于12。111.如权利要求110所述的电化学电池，其中，pH大于13。112.如权利要求111所述的电化学电池，其中，pH大于14。113.如权利要求102-112中任一项所述的电化学电池，其中，产生约10瓦时/千克电解质至约100瓦时/千克电解质。114.如权利要求113所述的电化学电池，其中，每平方厘米金属固体产生的功率为约600mW至约1000mW。115.如权利要求102-114中任一项所述的电化学电池，其配置成以液流模式运行。116.一种包括向如权利要求102-115中任一项所述的电化学电池提供另外的氧化剂的方法。117.如权利要求115所述的电化学电池，其还包括含有电解质水溶液的流入流。118.如权利要求117所述的电化学电池，其中，流入流还包含氧化剂。119.如权利要求118所述的电化学电池，其中，氧化剂是过二硫酸钠或包含过二硫酸根阴离子的溶液或两者。120.如权利要求115-119中任一项所述的电化学电池，其中，水溶液从电池中流出。121.如权利要求120所述的电化学电池，其中，从电池中流出的水溶液包含金属硫酸盐。122.如权利要求118或119所述的电化学电池，其中，氧化剂是碱性水溶液。123.如权利要求122所述的电化学电池，其中，碱是NaOH。124.如权利要求118或119所述的电化学电池，其中，氧化剂是固体Na2S2O8。125.如权利要求115-124中任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·H·卡斯曼，
申请(专利权)人：伊弗电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。