Brevet FR3150719A1 — publié le 20250110

Réacteur d’équilibrage (40) chimique pour un système électro-chimique de stockage d’énergie (21), le réacteur d’équilibrage (40) comprenant : - un premier compartiment (41) de circulation d’une solution d’électrolyte (24) contenant des ions permanganate, - un deuxième compartiment (42) de circulation d’un mélange gazeux contenant au moins du dihydrogène, - un séparateur (43) s’étendant entre le premier compartiment (41) et le deuxième compartiment (42), le séparateur comprenant une membrane poreuse, propre à permettre un contact entre le mélange gazeux et la solution d’électrolyte (24), et à prévenir le passage de la solution d’électrolyte (24) depuis le premier compartiment (41) dans le deuxième compartiment (42). Figure à publier avec l’abrégé : 2 Réacteur d’équilibrage pour un système électro-chimique de stockage d’énergie Domaine technique de l’invention L’invention appartient au domaine du stockage électrochimique d’énergie électrique, notamment pour des applications stationnaires et/ou de stockage de longue durée. Plus précisément, l’invention fait partie du domaine des batteries à circulation, et plus spécifiquement des batteries à circulation zinc-permanganate. L’invention concerne un réacteur d’équilibrage pour un système électro-chimique de stockage d’énergie, ainsi qu’un système de stockage d’énergie comprenant un tel réacteur. Etat de la technique antérieure Le stockage d’énergie est un élément essentiel pour la stabilité d'un réseau d’électrique. En effet, sur un réseau électrique, à tout moment, toute source de production d'électricité injecte de l'électricité dans le réseau, qui doit être compensée par une consommation équivalente. Tout déséquilibre entre la production totale et la consommation totale a des effets néfastes sur l'ensemble des moyens de production et de consommation connectés sur ce réseau. Un tampon sous forme de stockage réversible d'électricité est donc essentiel pour équilibrer le réseau et compenser toute différence entre la production et la consommation d'électricité. Ce tampon ou stockage d'électricité devient d'autant plus essentiel quand des moyens de production intermittents, tels que des sources d’énergie photovoltaïques ou éoliennes, sont intégrées sur le réseau. Il peut également être intéressant de stocker l'électricité quand elle est produite en surplus, par exemple au pic d'ensoleillement, sur des panneaux photovoltaïques, pour l'utiliser quand cette source photovoltaïque n'est plus disponible, durant la nuit par exemple. Des systèmes de stockage centralisés tels que des STEPs, pour Stations de Transfert d'Energie par Pompage, existent aujourd'hui connectés au réseau électrique. Cependant, les possibilités d'installation de nouvelles STEPs sont limitées par les caractéristiques géographiques nécessaires pour une telle installation. De nouveaux systèmes de stockage électrochimique décentralisés, utilisant des batteries par exemple de type lithium-ion, commencent à être installées sur le réseau pour compléter les stockages existants et stabiliser le réseau électrique. Cependant, la forte demande en batteries, notamment liée à la croissance très rapide des véhicules électriques, apporte des contraintes d’approvisionnement en matières premières nécessaires à la fabrication de ces batteries. Des batteries de nouvelle générations, dénommées batteries à circulation, ou « Redox Flow Batteries » en anglais, commencent à être développées pour de telles applications. Une telle batterie a pour particularité de stocker la matière active nécessaire à la réaction électrochimique de stockage et de restitution d’énergie électrique sous forme d’électrolyte liquide, généralement en solution aqueuse, dans des réservoirs placés à l’écart du réacteur principal. Les batteries à circulation présentent un certain nombre d’avantages par rapport à des batteries classiques. Par exemple, elles peuvent utiliser une plus large gamme d’électrolytes, et la nature aqueuse des électrolytes qui les rend ininflammables leur confère une sûreté supérieure. De plus, leur capacité de stockage d’énergie peut être augmentée sans en modifier la puissance nominale, simplement en augmentant la quantité d’électrolyte stockée dans les réservoirs, là où les batteries classiques doivent être multipliées pour augmenter la capacité. Le coût marginal de l’énergie stockée peut donc être rendu beaucoup plus faible, pour de grandes installations notamment, puisqu’une telle modification nécessite juste un ajout de matière active et une augmentation de la taille des réservoirs. Le principe de fonctionnement d’une telle batterie à circulation est illustré sur la . La représente une batterie à circulation 1 de type à circulation hybride, dans laquelle une partie de la matière stockant l’énergie sous forme électrochimique est contenue dans le réacteur principal. La batterie à circulation 1 comprend un réacteur principal 2, un premier réservoir 3 contenant une première solution d’électrolyte 4 et un deuxième réservoir 5 contentant une deuxième solution d’électrolyte 6. Le réacteur principal 2 comprend un premier compartiment 7 et un deuxième compartiment 8 séparés par une membrane 9 échangeuse d’ion, dans lesquels circulent respectivement la première solution d’électrolyte 4 et la deuxième solution d’électrolyte 6, amenées par un premier circuit d’alimentation 10 et un deuxième circuit d’alimentation 11 munis respectivement d’une première pompe 12 et d’une deuxième pompe 13. Le réacteur principal 2 est représenté de manière simplifiée et ne comprend ainsi qu’une seule cellule formée du premier compartiment 7 et du deuxième compartiment 8 séparés par la membrane 9, là où en pratique, le réacteur comprend une pluralité de telles cellules connectées en série les unes aux autres et alimentées par le premier circuit d’alimentation 10 et le deuxième circuit d’alimentation 11, le premier réservoir 3 et le deuxième réservoir 5 étant communs et partagés par la pluralité de cellules. Parmi les batteries à circulation hybride, certaines utilisent pour un des électrolytes, une solution aqueuse à base de zinc, et une électrode comprenant du zinc. Quelques exemples de batteries à circulation hybride à base de zinc sont les batteries zinc-brome ou les batteries zinc-fer. L'utilisation de zinc comme matière active à l'électrode négative, l'anode, a pour avantage d'être compatible avec un électrolyte aqueux, d'utiliser un métal beaucoup plus abondant que les éléments utilisés pour les batteries lithium-ion et de pouvoir stocker une charge élevée dans une quantité de zinc assez faible avec un potentiel électrochimique intéressant. L'utilisation de permanganate comme matière active en solution alcaline à l'électrode positive, la cathode, utilisant le couple manganate/permanganate (MnO 4 2- /MnO 4 - ), est particulièrement intéressante car elle permet l’emploi d’une matière active abondante avec un potentiel électrochimique élevé en milieu aqueux. Une batterie à circulation combinant ces deux couples électrochimiques en milieu alcalin selon l'équation 1 suivante permet alors d’avoir une tension intéressante de 1,8 volts en employant des composants abondants. [Chem. 1] 2 MnO 4 - + Zn ↔ 2 MnO 4 2- + Zn 2+ Lors de la décharge, le zinc de l'électrode négative est oxydé pour produire des ions zincate, et les ions permanganate sont réduits pour produire des ions manganate. Les réactions inverses ont lieu lors de la charge de la batterie. Une telle batterie à circulation mettant en œuvre ces deux couples est par exemple décrite dans le document CN 11053478 A. Cependant, ces batteries ne donnent pas entière satisfaction. En effet, lors de la charge, une réaction parasite peut avoir lieu à l'électrode négative, selon l'équation ci-dessous. [Chem. 2] 2 H 2 O + 2e - → H 2 + 2 OH - Cette réaction parasite a pour effet de consommer des ions manganate à l'électrode positive pour fournir les électrons nécessaires à la réaction 1, sans déposer la quantité équivalente de zinc métal à l'électrode négative. Ainsi, lors de la décharge suivante, la quantité de zinc métal disponible pour la décharge sera d'autant diminuée. Une deuxième réaction chimique, et non électrochimique, d'autodécharge a également lieu naturellement dans la batterie, selon l'équation 3 ci-dessous. Cette réaction consomme aussi du zinc métal sans consommer l'équivalent d’ions permanganate. [Chem. 3] Zn + 2H 2 O + 2OH - → H 2 + [Zn(OH) 4 ] 2- Les réactions 2 et 3 ont pour effet de déséquilibrer les charges entre les compartiments négatif et positif. Le compartiment négatif sera progressivement dépourvu de zinc métal en fin de charge et le compartiment négatif contient de plus en plus de permanganate en fin de charge, au détriment de la quantité de manganate. La capacité stockage de la batterie zinc/permanganate diminue donc progressivement avec chaque cycle de charge, à cause de la réaction parasite et avec le temps avec l'autodécharge. Une solution connue consiste à régénérer le compartiment positif en drainant le compartiment négatif pour le remplacer par une solution fraîche de permanganate. Mais cette solution est contraignante et oblige l'installation à être mise à l'arrêt pour pouvoir assurer le renouvellement, sans pouvoir assurer le stockage d’électricité. Présentation de l’invention L’invention vise à remédier à ces inconvénients, en fournissant une batterie à circulation permettant l’utilisation de zinc et de permanganate sans perte progressive de capacité et ne nécessitant pas de renouvellement des électrolytes. A cet effet, l’invention a pour objet un réacteur d’équilibrage chimique pour un système électro-chimique de stockage d’énergie, le réacteur d’équilibrage comprenant : - un premier compartiment de circulation d’une solution d’électrolyte contenant des ions permanganate, - un deuxième compartiment de circulation d’un mélange gazeux contenant au moins du dihydrogène, - un séparateur s’étendant entre le premier compartiment et le deuxième compartiment, le séparateur comprenant une membrane poreuse, propre à permettre un contact entre le mélange gazeux et la solution d’électrolyte, tout en empêchant le passage de la solution d’électrolyte depuis le premier compartiment dans le deuxième compartiment. Un tel réacteur est apte à mettre en contact en continu la solution d’électrolyte et le dihydrogène pour réduire les ions permanganate en ions manganate, permettant ainsi le rééquilibrage des électrolytes du système électrochimique de stockage d’énergie en continu et sans intervention externe. La membrane poreuse peut comprendre un tissu sur lequel sont déposés une poudre de carbone et un liant hydrophobe, comme par exemple du polytétrafluoroéthylène. Une telle caractéristique permet d’avoir une mise en contact du dihydrogène et de la solution d’électrolyte sans migration de la solution dans le deuxième compartiment. Le séparateur peut comprendre au moins un catalyseur de la réaction d’oxydation du dihydrogène et/ou au moins un catalyseur de la réaction de réduction du permanganate. Une telle caractéristique permet de faciliter la réaction chimique entre le dihydrogène et le permanganate dans le réacteur d’équilibrage. Le séparateur peut comprendre un catalyseur comprenant du platine. Une telle caractéristique permet d’utiliser un même catalyseur pour les deux réactions. Le catalyseur peut comprendre une poudre de platine métal dispersée sur la membrane poreuse. Une telle caractéristique permet d’obtenir une bonne surface spécifique et simplifie la mise en place du catalyseur sur le séparateur. L’invention concerne également un système électro-chimique de stockage d’énergie comprenant : - un premier réservoir contenant une première solution d’électrolyte contenant des ions permanganate et des ions manganate, - un deuxième réservoir contenant une deuxième solution d’électrolyte contenant des ions zincate, - un réacteur principal adapté pour permettre un transfert de protons ou d’anions hydroxyle, et d’électrons entre la première solution d’électrolyte et la deuxième solution d’électrolyte selon au moins une réaction d’oxydo-réduction, - un premier circuit de circulation de la première solution d’électrolyte entre le premier réservoir et le réacteur principal, - un deuxième circuit de circulation de la deuxième solution d’électrolyte entre le deuxième réservoir et le réacteur principal, et - un réacteur d’équilibrage comme plus haut, dans lequel le premier compartiment est monté en série dans le premier circuit de circulation, et dans lequel le deuxième compartiment est alimenté en dihydrogène prélevé dans le deuxième réservoir. Un tel système de stockage d’énergie permet de bénéficier des avantages obtenus par l’utilisation des couples électrochimiques zinc/zincate et manganate/permanganate, tout en compensant les effets des réactions parasite et de décharge de manière continue et sans intervention extérieure. Le réacteur principal peut comprendre une électrode négative pour le couple zinc/zincate. L’électrode négative peut être une plaque de zinc métal ou une électrode de zinc fabriquée à partir d'un mélange d'oxyde de zinc, de zincate de calcium, d'un additif conducteur électronique et d'un liant. L’électrode négative peut comprendre un feutre de carbone disposé dans le réacteur principal, et la deuxième solution d’électrolyte peut être une solution aqueuse de zincate de potassium ou de zincate de sodium. La première solution d’électrolyte peut être une solution alcaline de manganate de sodium ou de manganate de potassium. Le réacteur d’équilibrage peut être configuré pour faire réagir la première solution d’électrolyte et le dihydrogène prélevé dans le deuxième réservoir de manière continue et automatique. Une telle caractéristique permet de rééquilibrer chimiquement les solutions d’électrolyte au fur et à mesure du fonctionnement du système de stockage d’énergie, pour contrebalancer les effets des réactions parasites, et ce sans nécessiter d’intervention extérieure. Brève description des figures est une représentation schématique du fonctionnement d’une batterie à circulation, est une vue schématique d’une batterie à circulation selon l’invention, est une vue schématique d’un réacteur de rééquilibrage de la batterie de la dans un montage de test, et est une représentation graphique de l’évolution du spectre d’absorbance d’une solution d’électrolyte dans le montage de la . Description détaillée de l’invention Une batterie à circulation 21 selon l’invention est représentée sur la . La batterie à circulation 21 est un système électrochimique de stockage d’énergie, propre à recevoir de l’énergie sous forme électrique pour la stocker, puis la restituer sous forme d’énergie électrique. La batterie à circulation 21 comprend un réacteur principal 22, un premier réservoir 23 contenant une première solution d’électrolyte 24 et un deuxième réservoir 25 contentant une deuxième solution d’électrolyte 26. Selon l’invention, la batterie à circulation 21 comprend également un réacteur chimique d’équilibrage 40. La première solution d’électrolyte 24 est une solution aqueuse contenant des ions manganate MnO 4 - et permanganate MnO 4 2- en milieu basique, contenue dans le premier réservoir 23 et circulant dans un premier circuit d’alimentation 30 jusqu’au réacteur principal 22 à l’électrode positive puis retournant au premier réservoir 23 par un premier circuit de retour 32. La première solution d’électrolyte 24 est par exemple une solution alcaline de manganate de sodium ou de manganate de potassium. La première solution d’électrolyte 24 remplit au moins partiellement le premier réservoir 23, et, dans le cas d’un remplissage partiel, il se forme un ciel au-dessus de solution 24. Le premier circuit d’alimentation 30 prélève la première solution d’électrolyte 24 à partir du premier réservoir 23 et l’achemine jusqu’à une entrée du réacteur principal 22. Le premier circuit de retour 32 achemine la première solution d’électrolyte 24 depuis une sortie du réacteur principal 22, à travers le réacteur d’équilibrage 40, jusqu’au premier réservoir 23. Le circuit de retour 32 débouche dans le premier réservoir 23 et la première solution d’électrolyte 24 circule dans le circuit de retour 32 jusqu’au premier réservoir 23 le cas échéant. La première solution d’électrolyte 24 est entraînée à travers le premier circuit d’alimentation 30, le réacteur principal 22, le réacteur d’équilibrage 40 et le premier circuit de retour 32 par l’action d’au moins une première pompe 35. Chaque première pompe 35 est montée sur le premier circuit d’alimentation 30 ou sur le premier circuit de retour 32. La première pompe 35 est par exemple une pompe à circulation ou une pompe péristaltique. La deuxième solution d’électrolyte 26 est une solution aqueuse contenant des ions zincate [Zn(OH) 4 ] 2- en milieu basique, contenue dans le deuxième réservoir 25 et circulant dans un deuxième circuit d’alimentation 31 jusqu’au réacteur principal 22 à l’électrode négative, puis retournant au deuxième réservoir 25 par un deuxième circuit de retour 33. La deuxième solution d’électrolyte 26 est par exemple une solution de zincate de sodium ou de zincate de potassium. La deuxième solution d’électrolyte 26 remplit partiellement le deuxième réservoir 25, et forme dans le deuxième réservoir 25 un ciel comprenant notamment du dihydrogène H 2 , produit par la réaction parasite 2 et par la réaction de d’autodécharge 3 précédemment décrites, et séparé de la phase liquide par séparation gravimétrique. Le deuxième circuit d’alimentation 31 prélève la deuxième solution d’électrolyte 26 à partir du deuxième réservoir 25 et l’achemine jusqu’à une entrée du réacteur principal 22. Le deuxième circuit de retour 33 achemine la deuxième solution d’électrolyte 26 depuis une sortie du réacteur principal 22, jusqu’au deuxième réservoir 25, sans traverser le réacteur d’équilibrage 40. Le deuxième circuit de retour 33 débouche dans le deuxième réservoir 25 et la deuxième solution d’électrolyte 26 s’écoule à la sortie du deuxième circuit de retour 33, dans le deuxième réservoir 25. La deuxième solution d’électrolyte 26 est entraînée à travers le deuxième circuit d’alimentation 31, le réacteur principal 22 et le deuxième circuit de retour 33 par l’action d’au moins une deuxième pompe 36. Chaque deuxième pompe 36 est montée sur le deuxième circuit d’alimentation 31 ou sur le deuxième circuit de retour 33. La deuxième pompe 36 est par exemple une pompe à circulation ou une pompe péristaltique. Le réacteur principal 22 comprend un premier compartiment 27 et un deuxième compartiment 28 séparés par une membrane 29 cationique ou anionique. Comme indiqué plus haut, le réacteur principal 22 est représenté de manière simplifiée et ne comprend ainsi qu’une seule cellule formée du premier compartiment 27 et du deuxième compartiment 28 séparés par la membrane 29, là où en pratique, le réacteur principal 22 comprend une pluralité de telles cellules connectées en série les unes aux autres et alimentées par le premier circuit d’alimentation 30 et le deuxième circuit d’alimentation 31, le premier réservoir 23 et le deuxième réservoir 25 étant communs et partagés par la pluralité de cellules. De plus, le réacteur d’équilibrage 40 est avantageusement partagé entre une pluralité de telles cellules, et préférentiellement par toutes les cellules du réacteur principal 22. Le premier compartiment 27 reçoit la circulation de la solution d’ions manganate et permanganate et l’électrode positive tandis que le deuxième compartiment 28 reçoit la circulation de la solution d’ions zincate et l’électrode négative. L’électrode positive est constituée d’un feutre de carbone 34 dans lequel circule la solution aqueuse contenant des ions manganate et permanganate. L'électrode négative pour le couple Zn/Zn 2+ peut être une plaque de zinc métal ou une électrode de zinc fabriquée à partir d'un mélange d'oxyde de zinc, de zincate de calcium, d'un additif conducteur électronique et d'un liant, comme décrit dans le document FR 3091042 A1. L’électrode négative peut également être constituée du feutre de carbone 34 sur lequel s’effectue la réduction d’une solution de zincate de potassium, comme représenté sur la . Dans ce cas, la deuxième solution d’électrolyte 26 est plus spécifiquement une solution aqueuse saturée ou sursaturée de zincate de potassium ou de zincate de sodium. Le feutre de carbone 34 constitue une électrode à haute surface de contact avec les solutions d’électrolytes 24, 26 et offre une bonne perméabilité pour la circulation des flux d’électrolytes. La membrane 29 permet l’échange d’ions entre les compartiments tout en bloquant les flux d’électrons. La membrane 29 est par exemple du type commercialisé par la société Fumasep sous le sigle FKE-50 ou bien du type commercialisé par la société Chemours sous l’appellation Nafion 115 (marque déposée). Le réacteur d’équilibrage 40 est adapté pour régénérer les ions manganates consommés par la réaction parasite 2 et la réaction d’autodécharge 3, en utilisant le dihydrogène généré par ces deux réactions pour réduire les ions permanganate en excès dans la première solution d’électrolyte. Cette régénération est faite selon l’équation suivante : [Chem. 4] 2[MnO 4 ] - + H 2 + 2OH - → 2[MnO 4 ] 2- + 2H 2 O De cette façon, le déséquilibre entre la quantité d’ions manganate et la quantité d’ions permanganate dans la première solution d’électrolytes 24 causé par les réactions 2 et 3 est automatiquement rééquilibré par une quantité de dihydrogène produit dans des proportions stœchiométriques par les mêmes réactions 2 et 3. Les ions manganate non issus de la réaction électrochimique de décharge, faute d'avoir suffisamment de zinc métal, sont alors produits par la réaction chimique 4 avec le dihydrogène parasite. Le réacteur de rééquilibrage 40 comprend un premier compartiment 41 de circulation de la première solution d’électrolyte contenant des ions permanganate, et un deuxième compartiment 42 de circulation d’un mélange gazeux contenant au moins du dihydrogène, ainsi qu’un séparateur 43 s’étendant entre le premier compartiment 41 et le deuxième compartiment 42. Le séparateur 43 comprend une membrane poreuse, propre à permettre le passage du mélange gazeux depuis le deuxième compartiment 42 et à prévenir le passage de la première solution d’électrolyte 24 depuis le premier compartiment 41. Ainsi, la membrane poreuse permet de former une interface entre une phase liquide et une phase gazeuse sans noyer le deuxième compartiment 42. La membrane poreuse comprend, par exemple, un tissu sur lequel sont déposés une poudre de carbone et un liant hydrophobe, comme par exemple du polytétrafluoroéthylène. Les propriétés hydrophobes du liant permettent d’empêcher la phase liquide constituée par la première solution d’électrolyte 24 de traverser la membrane poreuse. Le séparateur 43 comprend aussi avantageusement un catalyseur de la réaction d’oxydation du dihydrogène et/ou au moins un catalyseur de la réaction de réduction du permanganate. Le catalyseur comprend par exemple du platine, notamment une poudre de platine métal dispersée sur la membrane. Le premier compartiment 41 est placé en série dans le premier circuit d’alimentation 30 ou dans le premier circuit de retour 32, la première solution d’électrolyte 24 comprenant les ions permanganate entrant à une extrémité du premier compartiment 41 et en sortant à l’autre extrémité. Le deuxième compartiment 42 est alimenté en mélange gazeux contenant du dihydrogène par un circuit de prélèvement 44 arrangé pour prélever le mélange gazeux dans le ciel du deuxième réservoir 25, et faire circuler ce mélange gazeux dans le deuxième compartiment 42. La quantité d'hydrogène nécessaire au rééquilibrage de la première solution d’électrolyte 24 dans le premier compartiment 41 est exactement la même que la quantité d'hydrogène produite par les réactions parasites 2 et 3. Le réacteur de rééquilibrage 40 permet donc de rééquilibrer la première solution d'électrolyte 24 de manière automatique et en continu, sans nécessiter d'intervention extérieure. Cet effet a été mis en évidence par la demanderesse dans une expérience de suivi des concentrations en ions manganate et permanganate dans la solution aqueuse d’électrolyte dans le réacteur de rééquilibrage 40 tel que décrit plus haut, dans un montage représenté à la . Le premier compartiment 41 a été placé dans un circuit de circulation 50 d'une solution d'ions manganate et permanganate 24, animée par une pompe péristaltique 51. Le deuxième compartiment 42 est alimenté en dihydrogène par une source extérieure 52. La mesure des concentrations en ions manganate et permanganate a été effectuée en se basant sur la spectrométrie UV/visible en utilisant la loi de Beer-Lambert. De faible quantité de la solution en circulation dans le réservoir de rééquilibrage ont été prélevées dans le circuit à différents intervalles de temps pour effectuer un spectre UV/visible de cette solution et suivre la progression de la réduction du permanganate par l'hydrogène. La représente les spectres de l’absorbance A de la solution alcaline de permanganate de sodium en fonction de la longueur d’onde λ, sur le spectre UV/visible. Les spectres sont mesurés respectivement avant la réduction (noté t0), et après 20 minutes, 60 minutes, 100 minutes et 120 minutes de circulation dans le réacteur de rééquilibrage 40. Ces résultats montrent que d'absorbance des bandes de longueurs d’onde associées au permanganate diminue et que l’absorbance de celles associées au manganate augmente avec le temps de circulation à travers le réacteur 40 suite à la réduction par l'hydrogène. Ainsi, l’efficacité du réacteur de rééquilibrage 40 est établie pour la réduction du permanganate en manganate dans la solution d’électrolyte 24. Réacteur d’équilibrage (40) chimique pour un système électro-chimique de stockage d’énergie (21), le réacteur d’équilibrage (40) comprenant : - un premier compartiment (41) de circulation d’une solution d’électrolyte (24) contenant des ions permanganate, - un deuxième compartiment (42) de circulation d’un mélange gazeux contenant au moins du dihydrogène, - un séparateur (43) s’étendant entre le premier compartiment (41) et le deuxième compartiment (42), le séparateur comprenant une membrane poreuse, propre à permettre un contact entre le mélange gazeux et la solution d’électrolyte (24), tout en empêchant le passage de la solution d’électrolyte (24) depuis le premier compartiment (41) dans le deuxième compartiment (42). Réacteur d’équilibrage (40) selon la revendication 1, dans lequel la membrane poreuse comprend un tissu sur lequel sont déposés une poudre de carbone et un liant hydrophobe, comme par exemple du polytétrafluoroéthylène. Réacteur d’équilibrage (40) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le séparateur (43) comprend au moins un catalyseur de la réaction d’oxydation du dihydrogène et/ou au moins un catalyseur de la réaction de réduction du permanganate. Réacteur d’équilibrage (40) selon la revendication 3, dans lequel le séparateur comprend un catalyseur comprenant du platine. Réacteur d’équilibrage (40) selon la revendication 4, dans lequel le catalyseur comprend une poudre de platine métal dispersée sur la membrane poreuse. Système électro-chimique de stockage d’énergie (21) comprenant : - un premier réservoir (23) contenant une première solution d’électrolyte (24) contenant des ions permanganate et des ions manganate, - un deuxième réservoir (25) contenant une deuxième solution d’électrolyte (26) contenant des ions zincate, - un réacteur principal (22) adapté pour permettre un transfert de protons ou d’anions hydroxyle, et d’électrons entre la première solution d’électrolyte (24) et la deuxième solution d’électrolyte (26) selon au moins une réaction d’oxydo-réduction, - un premier circuit de circulation (30, 32) de la première solution d’électrolyte (24) entre le premier réservoir (23) et le réacteur principal (22), - un deuxième circuit de circulation (31, 33) de la deuxième solution d’électrolyte (26) entre le deuxième réservoir (25) et le réacteur principal (22), et - un réacteur d’équilibrage (40) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier compartiment (41) est monté en série dans le premier circuit de circulation (30, 32), et dans lequel le deuxième compartiment (42) est alimenté en dihydrogène prélevé dans le deuxième réservoir (25). Système électro-chimique de stockage d’énergie (21) selon la revendication 6, dans lequel le réacteur principal (22) comprend une électrode négative pour le couple zinc/zincate. Système électro-chimique de stockage d’énergie (21) selon la revendication 7, dans lequel l’électrode négative est une plaque de zinc métal ou une électrode de zinc fabriquée à partir d'un mélange d'oxyde de zinc, de zincate de calcium, d'un additif conducteur électronique et d'un liant. Système électro-chimique de stockage d’énergie (21) selon la revendication 7, dans lequel l’électrode négative comprend un feutre de carbone (34) disposé dans le réacteur principal (22), et dans lequel la deuxième solution d’électrolyte (26) est une solution aqueuse de zincate de potassium ou de zincate de sodium. Système électro-chimique de stockage d’énergie (21) selon l’une des revendications 6 à 9, dans lequel la première solution d’électrolyte (24) est une solution alcaline de manganate de sodium ou de manganate de potassium. Système électro-chimique de stockage d’énergie (21) selon l’une des revendications 6 à 10, dans lequel le réacteur d’équilibrage (40) est configuré pour faire réagir la première solution d’électrolyte (24) et le dihydrogène prélevé dans le deuxième réservoir (25) de manière continue et automatique.