(57)【要約】複数のフローバッテリ電池５４、電力コンバータ３０および電気化学電池２２を有したフローバッテリシステム１０内において水素の放出を軽減する方法が提供される。この方法は、フローバッテリシステム１０内の水素の放出によって生成された水素を電気化学電池２２へと供給するステップを含む。水素と反応物との間の電気化学反応によって生じた第１の電流が検出され、この検出された電流は、フローバッテリ電池５４と電力システムとの間の電力の交換を制御するように用いられる。フローバッテリシステムコンバータ内の水素の放出を検出および軽減する方法が提供される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の可逆酸化還元結合反応物を有した第１の溶液を含む第１のリザーバと、
前記第１の溶液を受ける複数のフローバッテリ電池と、
前記第１のリザーバと連通した水素センサと、
を備えたフローバッテリシステム。
【請求項２】
前記水素センサは、電気化学電池を備え、該電気化学電池は、前記第１のリザーバから水素を受ける第１の電極と、反応物を受ける第２の電極と、前記水素と前記反応物との間の電気化学反応によって前記電気化学電池内で生じた電流を検出し、この検出された電流を示す電流信号を送信する電流センサとを有することを特徴とする請求項１に記載のフローバッテリシステム。
【請求項３】
前記電気化学電池は、陽子交換電解質層およびアニオン交換電解質層の一方をさらに備え、この一方の電解質層は、前記第１の電極と前記第２の電極とを分離することを特徴とする請求項２に記載のフローバッテリシステム。
【請求項４】
前記第１のリザーバはアノード液を備え、前記第１の電極はアノードを備え、前記第２の電極はカソードを備えることを特徴とする請求項２に記載のフローバッテリシステム。
【請求項５】
前記反応物は空気を備えることを特徴とする請求項２に記載のフローバッテリシステム。
【請求項６】
前記第１の電極は、前記第１のリザーバ外に位置することを特徴とする請求項２に記載のフローバッテリシステム。
【請求項７】
前記第１の電極は、一方向バルブを介して前記第１のリザーバに流体的に接続されることを特徴とする請求項６に記載のフローバッテリシステム。
【請求項８】
前記第１のリザーバは、該第１のリザーバ内の水素が前記第１の電極へと流れるように、パージガスを受けることを特徴とする請求項６に記載のフローバッテリシステム。
【請求項９】
前記第１の電極は、前記第１のリザーバのリザーバ外壁内に位置し、前記第２の電極は、前記第１のリザーバの前記リザーバ外壁外に位置することを特徴とする請求項２に記載のフローバッテリシステム。
【請求項１０】
電力コンバータをさらに備え、該電力コンバータは、前記水素センサによって送信される電流信号の関数として前記フローバッテリ電池と電力を交換することを特徴とする請求項１に記載のフローバッテリシステム。
【請求項１１】
コントローラをさらに備え、該コントローラは、前記電流信号を受け、前記電力コンバータが前記フローバッテリ電池と電力を交換する割合を制御するように前記電力コンバータに制御信号を送信することを特徴とする請求項１０に記載のフローバッテリシステム。
【請求項１２】
複数のフローバッテリ電池、電力コンバータおよび電気化学電池を有したフローバッテリシステム内の水素の放出を軽減する方法であって、
前記フローバッテリシステム内の水素の放出によって生じた水素を前記電気化学電池へと供給するステップと、
反応物を前記電気化学電池へと供給するステップと、
前記電気化学電池を用いて、前記水素と前記反応物との間の電気化学反応を通して第１の電流を生成するステップと、
前記第１の電流に応答して前記フローバッテリ電池と前記電力コンバータとの間の電力の交換を制御するステップと、
を含む方法。
【請求項１３】
前記反応物は空気を備えることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記制御するステップは、前記第１の電流が閾値よりも高いときに、前記フローバッテリ電池と前記電力コンバータとの間の電力の交換を停止することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記閾値は、前記フローバッテリシステム内の第１の溶液が約９０％よりも大きい充電状態を有する場合と、水素が前記第１の溶液内で形成され始める場合との一方に対応することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記制御するステップは、前記第１の電流が閾値よりも大きいときに前記フローバッテリ電池内の電流密度を減少させることと、前記第１の電流が前記閾値よりも大きいときに前記フローバッテリ電池間の電圧を減少させることの一方を含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記閾値は、前記フローバッテリシステム内の第１の溶液が約９０％よりも大きい充電状態を有する場合と、水素が前記第１の溶液内で形成され始める場合との一方に対応することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記制御するステップは、電流センサを用いて前記第１の電流を検出し、この検出された第１の電流を示す電流信号をコントローラに送信し、
前記電力コンバータに制御信号を送信するように前記電流信号を処理することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記水素は、第１の可逆酸化還元結合反応物を有した第１の溶液を含む前記フローバッテリシステムのリザーバから、前記電気化学電池へと供給されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
バルブを介して前記リザーバから前記電気化学電池に前記水素を導くステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記水素が前記電気化学電池へと流れるように前記リザーバから前記水素をパージするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、フローバッテリに関し、特に、フローバッテリシステム内での水素の放出を検出および軽減するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般のフローバッテリシステムが、フローバッテリスタック、アノード液用リザーバおよびカソード液用リザーバを備えている。アノード溶液は、アノード液用リザーバとフローバッテリスタックとの間で循環される。カソード溶液は、カソード液用リザーバとフローバッテリスタックとの間で循環される。
【０００３】
動作時には、フローバッテリスタックは、電気エネルギを化学エネルギへと変換し、アノード溶液およびカソード溶液内に化学エネルギを貯蔵することができる。しかし、電気エネルギが化学エネルギに変換されているときに、アノード溶液内での水素の放出も生じ得る。「水素の放出」という用語は、二次的な反応を説明するものであり、該二次的な反応においては、プラスに帯電した水素イオンが、マイナスに帯電した電子と結合し、これにより、水素ガスが形成される。アノード溶液内で水素が形成されると、システムの効率が低下し、さらに、アノード溶液の充電状態とカソード溶液の充電状態との間の不均衡も生じ得る。これにより、溶液の組成に対する変更を維持できないことがあり、これらの溶液を補充する必要が生じ得る。フローバッテリシステム内での水素の放出を検出および軽減するシステムおよび方法が必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施例においては、フローバッテリシステムが、第１の可逆酸化還元結合反応物を有した第１の溶液を含む第１のリザーバと、該第１の溶液を受ける複数のフローバッテリ電池と、第１のリザーバと連通した水素センサとを備えている。水素センサは、電気化学電池を備えており、該電気化学電池は、第１のリザーバから水素を受ける第１の電極と、反応物を受ける第２の電極と、水素と反応物との間の電気化学反応によって電気化学電池内で生じた電流を検出し、この検出された電流を示す電流信号を送信する電流センサとを有している。
【０００５】
また、本発明の他の実施例においては、複数のフローバッテリ電池、電力コンバータおよび電気化学電池を有したフローバッテリシステム内の水素の放出を軽減する方法が提供される。この方法は、フローバッテリシステム内の水素の放出によって生じた水素を電気化学電池へと供給するステップと、反応物を電気化学電池へと供給するステップと、電気化学電池を用いて、水素と反応物との間の電気化学反応を通して第１の電流を生成するステップと、第１の電流に応答してフローバッテリ電池と電力コンバータとの間の電力の交換を制御するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】フローバッテリシステムを示した図である。
【図２】フローバッテリ電池の断面図である。
【図３】水素の放出を軽減するようにフローバッテリシステムを充電するステップを示したフローチャートである。
【図４】検出された電流対時間を示す第１の曲線と、第１の溶液の電位対時間を示す第２の曲線とを有したグラフである。
【図５】代替的な実施例のフローバッテリシステムを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１には、フローバッテリシステム１０が示されている。フローバッテリシステム１０は、第１のリザーバ１２、第２のリザーバ１４、第１の溶液流れ回路１６、第２の溶液流れ回路１８、フローバッテリスタック２０、電気化学電池２２、バルブ２４、パージガス用リザーバ２６、パージガス流れ用レギュレータ２８、電力コンバータ３０およびコントローラ３２を備えている。
【０００８】
第１のリザーバ１２は、リザーバ外壁３４を備えており、リザーバ内部キャビティ３６内に第１の溶液（例えば、バナジウムアノード液）を含む。リザーバ内部キャビティ３６においては、第１の溶液は、第１の可逆還元酸化（「酸化還元」）結合反応物（例えば、Ｖ2+イオンおよび／またはＶ3+イオン）を備えている。第２のリザーバ１４は、リザーバ外壁３８を備えており、リザーバ内部キャビティ４０内に第２の溶液（例えば、バナジウムカソード液）を含む。リザーバ内部キャビティ４０においては、第２の溶液は、第２の可逆酸化還元結合反応物（例えば、Ｖ4+イオンおよび／またはＶ5+イオン）を備えている。
【０００９】
第１の溶液流れ回路１６および第２の溶液流れ回路１８は、供給管４２，４４、戻り管４６，４８および溶液流れ用レギュレータ５０，５２をそれぞれ備えている。溶液流れ用レギュレータ５０，５２は、例えば、供給管４２，４４内でインライン式に接続された可変速ポンプを備えることができる。
【００１０】
フローバッテリスタック２０は、１つまたは複数のフローバッテリ電池５４を備えている。
【００１１】
図２には、図１に示したフローバッテリ電池５４の１つについての断面図が示されている。各フローバッテリ電池５４は、第１の集電装置５６と、第２の集電装置５８と、液体浸透性の第１の電極層６０と、液体浸透性の第２の電極層６２と、第１の電極層６０と第２の電極層６２との間のセパレータ６４とを備えている。第１の電極層６０はアノードとされ、第２の電極層６２はカソードとされ得る。セパレータ６４は、イオン交換膜（例えば、米国のデラウェア州のウィルミントン所在のデュポンによって製造された（ナフィオン（登録商標）高分子膜とされ得る。電極層６０，６２は、第１の集電装置５６と第２の集電装置５８との間に位置決めされている。フローバッテリ電池の付加的な例は、国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０９／６８６８１号明細書、米国特許出願第１３／０８４，１５６号明細書、米国特許出願第１３／０２３，１０１号明細書に開示されており、これらの明細書の各々は、全体として本願の参照となる。
【００１２】
図１および図２を参照すると、供給管４２は、各フローバッテリ電池５４の第１の集電装置５６および／または第１の電極層６０が第１の溶液を受けるように、フローバッテリスタック２０に第１のリザーバ１２を流体的に接続する。戻り管４６は、第１のリザーバ１２が各フローバッテリ電池５４の第１の集電装置５６および／または第１の電極層６０からの第１の溶液を受けるように、第１のリザーバ１２にフローバッテリスタック２０を相互に接続する。供給管４４は、各フローバッテリ電池５４の第２の集電装置５８および／または第２の電極層６２が第２の溶液を受けるように、フローバッテリスタック２０に第２のリザーバ１４を流体的に接続する。戻り管４８は、第２のリザーバ１４が各フローバッテリ電池５４の第２の集電装置５８および／または第２の電極層６２からの第２の溶液を受けるように、第２のリザーバ１４にフローバッテリスタック２０を相互に接続する。
【００１３】
図１を参照すると、電気化学電池２２は、水素センサとして構成され得る。電気化学電池２２は、ガス浸透性の第１の電極層６５、ガス浸透性の第２の電極層６６、セパレータ６８および電流センサ７０を備えている。第１の電極層６５はアノードとされ、第２の電極層６６は、カソードとされ得る。セパレータ６８は、陽子交換またはアニオン交換電解質層とされ得る。セパレータ６８は、電極層６５，６６およびセパレータ６８が燃料電池７２を形成することができるように、第１の電極層６５と第２の電極層６６との間に構成される。燃料電池の他の例が、米国特許第５，１５６，９２９号明細書、米国特許第６，６１７，０６８号明細書に開示されており、これらの明細書の各々は、全体として本願の参照となる。電流センサ７０は、第１の電極層６５と第２の電極層６６との間に電気的に接続される。
【００１４】
バルブ２４は、一方向逆止弁とされ得る。バルブ２４は、電気化学電池２２に第１のリザーバ１２を流体的に接続しており、特に、第１の電極層６５にリザーバ内部キャビティ３６の上部領域を流体的に接続する。したがって、第１の電極層６５は、図１に示した実施例では、リザーバ外壁３４外に位置している。
【００１５】
パージガス用リザーバ２６は、パージガス、例えば、窒素（Ｎ2）ガスを含む。パージガスの他の例は、不活性ガス、例えば、二酸化炭素（ＣＯ2）ガス、アルゴンガス等を有している。
【００１６】
パージガス流れ用レギュレータ２８は、可変速ポンプまたは電子作動バルブ（例えば、一方向バルブ）を備えることができる。パージガス流れ用レギュレータ２８は、第１のリザーバ１２にパージガス用リザーバ２６を流体的に接続する。
【００１７】
電力コンバータ３０は、二方向電力コンバータまたは一対の一方向電力コンバータを備えることができる。電力コンバータ３０は、例えば、二方向電力インバータまたはＤＣバス（図示せず）に接続された二方向ＤＣ／ＤＣコンバータとして構成され得る。電力コンバータ３０は、フローバッテリスタック２０に電気的に接続され得る。例えば、電力コンバータ３０は、第１の集電装置５６および第２の集電装置５８に電気的に接続され得る。
【００１８】
コントローラ３２は、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせを用いて実行され得る。ハードウェアは、例えば、１つまたは複数のプロセッサと、メモリと、アナログおよび／またはデジタル回路等とを備えることができる。コントローラ３２は、流れ用レギュレータ５０，５２と、電流センサ７０と、パージガス流れ用レギュレータ２８と、電力コンバータ３０と、信号で通信する（例えば、配線によって、またはワイヤレスで接続される）。
【００１９】
フローバッテリシステム１０は、第１の溶液および第２の溶液にエネルギを貯蔵するエネルギ貯蔵モードで、または第１の溶液および第２の溶液からエネルギを放出するエネルギ放出モードで動作され得る。双方の動作モード中に、コントローラ３２は、第１の溶液流れ回路１６を通して第１のリザーバ１２とフローバッテリスタック２０との間で第１の溶液を循環するように溶液流れ用レギュレータ５０に信号を送信する。コントローラ３２は、第２の溶液流れ回路１８を通して第２のリザーバ１４とフローバッテリスタック２０との間で第２の溶液を循環するように溶液流れ用レギュレータ５２に信号を送信する。また、コントローラ３２は、フローバッテリ電池５４内の選択された電流密度に対応した割合でフローバッテリスタック２０およびフローバッテリ電池５４と電流を交換する（例えば、フローバッテリスタック２０やフローバッテリ電池５４へと電流を供給するかまたはこれらから電流を受ける）ように電力コンバータ３０に信号を送信する。「電流密度」という用語は、（ｉ）フローバッテリスタック２０へと送られるかまたはフローバッテリスタック２０から引き出される電流全体と（ｉｉ）フローバッテリ電池５４の１つ、特に、セパレータ６４（図２を参照）の作用面積（図示せず）との比を説明するものである。代替的に、電気エネルギは、実質的に一定の電力が電力コンバータ３０とフローバッテリスタック２０との間で交換されるように交換されるか、または電力コンバータの電圧が一定に維持され得る。もしくは、定電流モード、定電位モードまたは定電力モードのあらゆる組み合わせが用いられ得る。
【００２０】
エネルギの貯蔵動作モード中には、電力コンバータ３０からフローバッテリスタック２０へと供給される電気エネルギが、化学エネルギへと変換される。変換プロセスは、第１の溶液および第２の溶液における電気化学反応を通して生じ、非酸化還元結合反応物（例えば、Ｈ+イオン）が、第１の溶液から、フローバッテリ電池５４の各々、特に、セパレータ６４の各々を横切って第２の溶液へと移動する。そして、化学エネルギは、第１の溶液および第２の溶液内に貯蔵され、該第１の溶液および第２の溶液は、第１のリザーバ１２および第２のリザーバ１４内にそれぞれ貯蔵される。エネルギの放出動作モード中には、第１の溶液および第２の溶液内に貯蔵された化学エネルギは、第１の溶液および第２の溶液における逆の電気化学反応を通して電流へと戻るように変換され、非酸化還元結合反応物は、第２の溶液からフローバッテリ電池５４の各々を横切って第１の溶液へと移動する。そして、電流は、フローバッテリスタック２０から電力コンバータ３０へと供給される。
【００２１】
エネルギの貯蔵動作モード中、例えば、第１の溶液が特に高い充電状態に達した（例えば、約９０％よりも高いＶ+3イオンがＶ+2イオンへと変換された）ときに、水素の放出が、第１の溶液内で生じ得る。「水素の放出」という用語は、望ましいエネルギ貯蔵プロセスに対する二次的な反応を説明するものであり、該二次的な反応においては、プラスに帯電した水素イオンが、マイナスに帯電した電子と結合する。例えば、望ましいエネルギ貯蔵反応（２Ｖ+3＋２ｅ-→２Ｖ+2）が生じる代わりに、以下の二次的な水素放出反応、即ち２Ｈ+＋２ｅ-→Ｈ2が生じる。電子が、第２の溶液における反応（例えば、２Ｖ+4→２Ｖ+5＋２ｅ-）によって生成される。不利なことに、電気エネルギが、貯蔵された化学物質（つまり、酸化還元結合物）へと変換されないので、第１の溶液内での水素の形成により、システムの効率が低下し得る。さらに、二次的な反応により、第１の溶液の充電状態と第２の溶液の充電状態との間の不均衡が生じ得る。
【００２２】
図３には、水素の放出を軽減するようにフローバッテリシステム１０を充電する方法が示されている。説明を容易にするために、以下の説明が、（ｉ）第１の溶液の充電状態が約８０％よりも低く、および／または（ｉｉ）第１の溶液内では、水素の放出がほとんど生じていないかまたは全く生じていないという仮定と共に開始される。図１および図３を参照すると、ステップ３００において、コントローラ３２は、フローバッテリ電池５４が第１のエネルギ入力割合で動作するようにフローバッテリスタック２０へと電力（例えば、一定の電流）を供給するようにして電力コンバータ３０に信号を送信する。電力は、実質的に一定の電流、電力および／または電圧で制御され得る。
【００２３】
ステップ３０２において、コントローラ３２は、第１のリザーバ１２へとパージガスを供給するようにパージガス流れ用レギュレータ２８に信号を送信する。噴射されたパージガスは、第１のリザーバ１２内のパージガスおよび他のガスがバルブ２４を通して第１の電極６５へと流れるように第１のリザーバ１２内に正圧を生じさせる。正圧およびバルブ２４は、電気化学電池２２からの逆流ガス（例えば、空気）が第１のリザーバ１２に流入することを減少／防止する。代替的な実施例においては、水素の放出によって生じる過圧が第１のリザーバ１２内のガスをバルブ２４を通して第１の電極６５へと押す場合には、ステップ３０２を省略することができる。
【００２４】
ステップ３０４において、反応物（例えば、空気）が第２の電極６６に供給される。反応物は、反応物用の電子作動レギュレータ（図示せず）によって、または第２の電極が大気へと単に露出する拡散によって供給され得る。
【００２５】
水素は、例えば、第１の溶液が比較的高い（例えば、８０〜９０％よりも高い）充電状態に達したときに、水素の放出を通して第１の溶液内に形成され得る。ステップ３０６において、比較的低い電位（例えば、０．２ボルト）および／または電極６５と電極６６との間の比較的低い抵抗で作動され得る、電気化学電池２２は、水素の放出によって形成された水素がパージガスと共に第１の電極６５へと供給されるときに電流を生成する。電流は、燃料電池７２のように、セパレータ６８の両側における電気化学反応を通して生成される。
【００２６】
ステップ３０８において、電流センサ７０は、水素と反応物との間の電気化学反応によって生成された電流を検出し、この検出された電流を示す電流信号をコントローラ３２に送信する。
【００２７】
ステップ３１０において、コントローラ３２は、電流信号を処理し、電力コンバータ３０に制御信号を送信する。電流信号は、例えば、電流信号の値を１つまたは複数の閾値と比較することによって、処理され得る。各閾値は、所定の電流信号値を示す。
【００２８】
図４には、（ｉ）検出された電流対時間を示す第１の曲線４００および（ｉｉ）第１の溶液の電位（対水素基準電極）対時間を示す第２の曲線４０２を有したグラフが示されている。閾値の例が、時間ｔ33で示されており、時間ｔ33においては、検出された電流がゼロよりも高くなり、時間ｔ33は、水素が第１の溶液内で形成され始めるときに対応している。また、他の閾値が、時間ｔ36（例えば、時間ｔ36においては、検出された電流が約１．８アンペアに等しい）で示されており、時間ｔ36は、第１の溶液が過充電される（つまり、約１００％の充電状態に達する）ときに対応している。これは、副反応（水素の放出）により実質的に全ての電流が消費され始めるために、第１の溶液の電位が平らになる箇所でもあり、望ましいものではない。よって、この状態が生じる前に該状態を検出する方法が有利である。したがって、図４には、例えば、水素の放出が過度になる前に、電気化学電池２２が、水素の放出をどのように検出することができるかが示されている。
【００２９】
（生成された場合には、水素を有した）第１の溶液が第１のリザーバ１２へと戻るので、第１の溶液内の水素の放出を検出することは、フローバッテリスタック内のどのフローバッテリ電池または複数の電池が水素を生成しているのかに依存しない。フローバッテリ電池の電位を用いようとする場合には、個々の電池の各々の電池電圧を計測することと、基準電極を用いて半電池電位を計測することが必要になるであろう。しかし、上記方法においては、多くの装置およびデータを集めることが必要である。制御信号は、電気化学電池２２によって生成される電流の関数として電力コンバータ３０とフローバッテリ電池５４との間の電力の交換を制御するように、電力コンバータ３０に送信される。例えば、電流信号値が１つまたは複数の閾値よりも高いまたはこれらの閾値に等しい場合には、制御信号は、（ｉ）フローバッテリ電池５４内の電力（例えば、電流密度）を反復的または連続的に減少させるか、または（ｉｉ）電力コンバータ３０とフローバッテリ電池５４との間の電力の交換を停止するように用いられ得る。電流密度は、例えば、電流信号値によって満たされる閾値のうちの各閾値に対応した所定のレベルに減少され得る。また、電流密度は、電流信号値が増加するにつれて電流密度が減少するように、電気化学電池２２によって生成された電流の関数として減少され得る。
【００３０】
水素の放出に起因する第１の溶液内の水素の形成は、上記方法を用いて軽減され得る。例えば、電流センサ７０が、水素と反応物との間の電気化学反応によって生じる電流を最初に検出するときに、コントローラ３２は、付加的な水素の形成を防止するために、フローバッテリスタック２０への電流の供給を停止するように電力コンバータ３０に信号を送信することができる。他の例においては、電流センサ７０が電流を最初に検出するときに、コントローラ３２は、水素の放出率を減少させるために、フローバッテリスタック２０へと供給される電流を減少させるように電力コンバータ３０に信号を送信することができる。しかし、電流信号値が特定の閾値よりも高くなるかまたはこれに等しいとき（例えば、水素の生成率が過度であると考えられる場合）には、コントローラ３２は、第１の溶液が過充電とならず、かつ過度の水素を生成しないために、フローバッテリスタック２０への電流の供給を停止するように電力コンバータ３０に信号を送信することができる。上記の方法は、電気化学電池２２内の電気化学反応による水素の放出によって生成された水素ガスを消費することにより、フローバッテリシステム１０の安全を向上させることもできる。
【００３１】
ある実施例においては、コントローラ３２は、第１の溶液内でどれぐらいの水素が形成されるかをファラデーの法則を用いて決定するために、検出された電流信号を付加的または代替的に処理することができる。第１の電極６５で消費される水素は、例えば、Ｉ／２Ｆに等しい。ここで、Ｉは、センサ７０によって検出された電流であり、Ｆは、ファラデー定数（９６，４８５クーロン／モル）である。
【００３２】
図５には、フローバッテリシステム５１０の代替的な実施例が示されている。図１に示したフローバッテリシステム１０とは対照的に、第１の電極６５がリザーバ外壁３４内に位置しており、第２の電極６６がリザーバ外壁３４外に位置したままである。例えば、バルブ２４を省略することができるので、上記の構成により、システムの複雑さが減少し得る。第１の電極６５が第１のリザーバ１２内にシールされているために、空気が第１の電極６５に流入し第１のリザーバ１２へと流れる可能性が大いに減少するので、パージガス用リザーバ２６も省略することができる。所望であれば、生成された水の大部分が第１のリザーバ３６へと確実に戻されるように、電極６５，６６およびセパレータ６８を設計および構成することもできる。
【００３３】
フローバッテリシステムの種々の実施例を説明してきたが、多くの他の実施例がフローバッテリシステムの範囲内で可能であることが当業者に明らかになるであろう。したがって、本発明のフローバッテリシステムが、付記の特許請求の範囲および等価物に照らしてこれらに限定されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2014523069.tif 000009