(57)【要約】  本発明は、陽子透過性膜、第１の電解質（５）、及び第２の電解質（６）、並びに第１の電極（７）及び第２の電極（８）を含むレドックスバッテリに関する。膜は、中空輪郭部材（４）として設計され、電解質（５、６）は、少なくとも作動状態では液体の形態で設けられ、第１の電解質（５）及び第１の電極（７）は、中空輪郭部材（４）の内部に配置され、第２の電解質（６）は、中空輪郭部材（４）の周りに外部的に配置され、かつ第２の電極（８）は、中空輪郭部材（４）上又はその近くに外部的に置かれる。更に、複数の電極（７又は８）は、並列に接続され、かつ中空輪郭部材（４）の内部空間は、流体的に相互接続される。【選択図】図１
2010533934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽子透過性膜と、
第１の電解質（５）及び第２の電解質（６）と、
第１の電極（７）及び第２の電極（８）と、
を有し、
前記膜は、中空輪郭部材（４）として形成され、前記電解質（５、６）は、少なくとも作動状態では液体形態で設けられ、前記第１の電解質（５）及び前記第１の電極（７）は、該中空輪郭部材（４）内に配置され、前記第２の電解質（６）は、該中空輪郭部材の周りに外部的に配置され、前記第２の電極（８）は、該中空輪郭部材（４）上又はその近くに外部的に置かれ、複数の電極（７、８）が、並列に接続され、かつ該中空輪郭部材（４）の内部空間が、流体的に相互接続される、
ことを特徴とするレドックスバッテリ。
【請求項２】
前記中空輪郭部材（４）は、６μｍから１０ｍｍ、特に５００μｍから５ｍｍの水圧的同等直径を有することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ。
【請求項３】
前記中空輪郭部材（４）の壁厚が、０．１μｍから１．５ｍｍ、特に０．１μｍから０．５ｍｍであり、該壁厚の変動は、±６％未満であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバッテリ。
【請求項４】
バッテリの作動温度が、１００℃未満であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のバッテリ。
【請求項５】
前記第１及び第２の電解質（５、６）は、特にクエン酸及び／又はシュウ酸を伴ったバナジウム塩を含有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のバッテリ。
【請求項６】
前記膜は、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及び／又はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を含有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のバッテリ。
【請求項７】
前記膜は、ナノ粒子、特に、シリコン、酸化珪素、酸化マグネシウム、マグネシウムを伴ったクエン酸から成り、該膜の面は、前記電解質（５、６）にロータス効果を有して接触していることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のバッテリ。
【請求項８】
前記膜は、サフォケーテッド・ポリマー、特に、サフォケーテッド・テトラフルオロエチレンポリマーから成ることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のバッテリ。
【請求項９】
炭素繊維及び／又は金属繊維が、電極（７、８）として及び／又は電気的接触を与えるために設けられることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のバッテリ。
【請求項１０】
前記電極（７、８）は、開放セル型であることを特徴とする請求項９に記載のバッテリ。
【請求項１１】
前記中空輪郭部材（４）には、少なくとも区分的に開放セル型コーティングが設けられることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のバッテリ。
【請求項１２】
中空輪郭部材（４）として形成された複数の前記膜は、それらの端部でフレーム（３）内に配列かつ保持されることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のバッテリ。
【請求項１３】
中空輪郭部材（４）を有する少なくとも２つのフレーム（３）が、電圧を高めるために直列に接続されることを特徴とする請求項１２に記載のバッテリ。
【請求項１４】
前記中空輪郭部材（４）は、ホイルから紡がれ、押し出され、又は巻き取られるか、又は該中空輪郭部材は、２つ又はそれよりも多くの開放型輪郭部材から構成されることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載のバッテリ。
【請求項１５】
少なくとも２つの容器（１１、１５）が、前記第１及び第２の電解質（５、６）の貯留のために設けられることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のバッテリ。
【請求項１６】
前記容器（１１、１５）は、互換的であることを特徴とする請求項１５に記載のバッテリ。
【請求項１７】
中空輪郭部材（４）として形成された前記膜の中心縦軸が、バッテリ（１）の通常作動中に垂直に延びるように配列されることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載のバッテリ。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載のバッテリ（１）によって特徴づけられる電動車両、航空機、又は船舶のための駆動装置。
【請求項１９】
中空輪郭部材（４）として形成された膜の中心縦軸が、垂直に延びるように配列されることを特徴とする請求項１８に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に従った特徴を有するレドックスバッテリに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるレドックス反応においては、一方の反応物質が他方の反応物質に電子を移動させる。従って、電子の損失（酸化）が一方の反応物質で発生し、電子の取得（還元）が他方の反応物質で発生する。電子の流束は、エネルギとして使用することができる。上述の種類のレドックス反応は、例えば、バッテリ及び蓄電池内に用いられる。
レドックスバッテリの例は、文献ＷＯ０３／０１９７１４から公知である。その中で開示するように、イオン伝導膜によって２つの部分に分割されて２種類の電解質を有するセルが設けられ、電解質の各々は、１つの容器を有する回路内でポンプによって循環される。セルの各半分には、それぞれ電極が設けられ、そこから電子が抜き取ることができ、かつそこに電子が送り込むことができ、同時に膜を通して陽子の交換が行われる。「正」電解質として、ポリハライド／ハライド型レドックスシステムを有する電解質が設けられ、一方「負」電解質として、Ｖ（ＩＩＩ）／Ｖ（ＩＩ）型レドックスシステムを含む電解質が設けられる。
従来型のレドックスバッテリは、所望される修正をまだ残している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ０３／０１９７１４
【特許文献２】ＥＰ１，１４３，５４６Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、従って、上述の種類のレドックスバッテリを改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、この目的は、請求項１の特徴を有するレドックスバッテリによって達成される。有利な実施形態は、従属請求項に与えられている。
本発明により、陽子透過性膜、第１の電解質及び第２の電解質、第１の電極及び第２の電極、及び第１の電極及び第２の電極を有するレドックスバッテリを提供し、膜は、中空輪郭部材として形成され、電解質は、少なくとも作動状態では液体の形態で設けられ、第１の電解質及び第１の電極は、中空輪郭部材内に配置され、第２の電解質は、中空輪郭部材の周りに外部的に配置され、第２の電極は、中空輪郭部材上に又はその近くに外部的に置かれ、複数の電極が、並列に接続され、かつ中空輪郭部材の内部空間は、流体的に相互接続される。
【０００６】
中空輪郭部材は、好ましくは、６μｍから１０ｍｍ、特に好ましくは、５０μｍから８ｍｍ、具体的に好ましくは、５００μｍから５ｍｍの水圧的に同等な内径を含む。
中空輪郭部材の壁厚は、好ましくは、０．１μｍから１．５ｍｍ、特に好ましくは、０．１から１ｍｍ、具体的に好ましくは、０．１μｍから０．５ｍｍであり、壁厚の変動は、好ましくは、±６％未満である。
バッテリの作動温度は、好ましくは、１００℃未満であるが、より高い作動温度を有するバッテリも可能である。しかし、ある一定の用途においては、例えば、ラップトップでの使用に対しては、温度の問題が生じる場合があり、従って、できるだけ低い作動温度が好ましい。
【０００７】
電解質は、特に、クエン酸及び／又はシュウ酸を伴ったバナジウム塩を含む電解質であることが好ましい。
電解質の更に別の可能な組成物に関しては、電解質に関する特許の開示が引用により本明細書に明示的に含まれているＥＰ１，１４３，５４６Ａ１を参照されたい。バナジウム塩を含む水溶液が特に適切であり、クエン酸及び／又はシュウ酸を伴うことが特に好ましい。更に、尿素、ポリビニルアルコールは、同じくバナジウム塩、クエン酸、及び／又はシュウ酸に伴って考慮することができる。電解質は、バッテリの通常の作動温度での溶融物である電解質とすることができる。特に、この溶融物は、バッテリが使用されない時は固化する。
【０００８】
中空輪郭部材を形成する膜は、好ましくは、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及び／又はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を含有する。以下の列挙は限定的ではないが、ポリエステル、ポリマー、フッ素化ポリマー、サフォケーテッド・ポリマー、特に、サフォケーテッド・テトラフルオロエチレンポリマー、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫは、膜のための材料として特に適切である。
Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）、「Ｇｏｒｅ  Ｓｅｌｅｃｔ（登録商標）」、３Ｍ（登録商標）、Ｃｅｌａｎｅｓｅ（登録商標）、Ｓａｔｏｒｉｕｓ（登録商標）の商品名で市販されている膜が特に適切である。
【０００９】
膜はまた、安定化酸化ジルコニウム及び／又は酸化チタン及び／又は特に珪藻土の形態のシリコンで製造され、焼結輪郭部材、中空輪郭部材、又はホイルの形状を有し、又は固体粒子の全体部分に対するナノ粒子の割合が８０％までのいわゆる素地の形状にある。ここで、ポリマー、特に、いわゆるバイオポリマーが、好ましくは、陽子伝導体として機能する結合剤として設けられる。
特に、膜は、上述の材料である酸化ジルコニウム及び／又は酸化チタン及び／又は酸化珪素によって好ましく製造されたミクロ繊維又はミクロ中空繊維から形成された特に不織布の形態の繊維層状部材によっても構成することができる。
特に好ましくは、膜は、ナノ粒子、特に、シリコン、酸化珪素、酸化マグネシウム、マグネシウムを伴ったクエン酸から成り、膜の面は、電解質にロータス効果を有して接触している。
【００１０】
特に、カーボン繊維及び／又は金属繊維が、電極として設けられる。これらは、中空輪郭部材として形成された膜の中心縦軸に沿って延びることができる。繊維は、中空輪郭部材の表面から別々に、又は表面のそれぞれ内側及び外側に中空輪郭部材の表面に沿って延びるように配置することができる。
特に好ましくは、電極は、開放セルで形成され、それは、それらの表面構造が拡大されることを意味する。
【００１１】
中空輪郭部材は、円環の形状のフレームの内部に配置することができ、中空輪郭部材の端部は、安定で独立型の環が、開放ミクロ中空繊維端部が露出されるか又は少なくとも接触される外側周囲面において形成されるような方法で綴じ込まれる。フレームは、断面図に示すように平坦な円環を構成することができる。電極は、そのフレームから引き出され、電極は、中空輪郭部材の内面に接続されるか又は個々に引き出されている中空輪郭部材の内部空間内に配列される。個々の電極は、結合することができ、適用可能な場合は、フレームに一体化することができる。中空輪郭部材の外側に配列された電極も好ましくは結合され、かつ引き出される。
【００１２】
代替的に、フレームは、多角形、特に四角形の形態も有することもでき、中空繊維端部は、安定で独立型の多角形、特に四角形のフレームが、中空輪郭部材の開放端が露出されている外側周囲面において形成されるような方法で綴じ込まれる。本発明の場合には、個々の中空輪郭部材は、互いに平行又は互いに交差のいずれかで配列することができ、中空輪郭部材の長さは、好ましくは、それぞれ、フレームの長さ及び幅にほぼ対応する。
【００１３】
好ましくは、中空輪郭部材は、約５ｍｍから１０００ｍｍ、特に好ましくは、３０ｍｍから３００ｍｍの長さを有する。
約１ｍｍと３５ｍｍの間の値がフレームの厚みに対して特に適切であることが判明しており、それによって形状安定器としてのフレームの機能が満たされる。好ましくは、フレームの高さは、約０．５ｍｍから１５ｍｍである。この高さは、中空輪郭部材のいくつかの層を積み重ねて収容するのに十分である。
そのようなフレームは、複数の部分バッテリの積み重ねのために適切であり、個々の部分バッテリは、電圧を上昇させるために直列に、及び／又は電流を増大させるために並列に接続することができる。
【００１４】
好ましい実施形態によれば、フレームは、中空輪郭部材の縦軸に平行に延びる軸の周りに可撓性であるように形成することができる。
剛性で延伸状態の四角形状フレームの場合、並びに対応する塑性的又は弾性的に変形可能なフレームの場合には、フレームは、中空輪郭部材の開口部の視線方向にあらゆる形状、例えば、Ｃ字の形状を有することができる。
特に好ましくは、中空輪郭部材を有する少なくとも２つのフレームは、電圧を上昇させるために直列に接続される。
【００１５】
好ましくは、中空輪郭部材は、ホイルから紡がれ、押し出され、又は巻き出すことができる。代替的に、中空輪郭部材は、２つ又はそれよりも多くの開放型の紡糸又は押出輪郭部材から成る場合がある。あらゆる他の製造方法が可能である。
特にホイルからの製造の場合には、それらのものを安定化させるために及び／又は電極を装着又は形成するために、その表面は、片方又は両側を印刷するか又は他の方法で少なくとも区分的に被覆することができ、このコーティングは、特に好ましくは、開放セルに形成される。このコーティングは、適用可能な場合は触媒を含有することができる。更に、コーティングは、ホイルを保護する。
【００１６】
好ましくは、第１及び第２の電解質の貯留のための少なくとも２つの容器が設けられ、この容器は、特に好ましくは互換的に形成される。容器は、好ましくは、電解質回路に一体化され、対応する電解質は、バッテリの内側空間内で十分な交換が可能であるようにポンプによって運ばれる。ポンプ移送の代わりに、一方又は両方の電解質の移送は、純粋に重力によって達成することもできる。この点に関して、流体レベルの既に小さい高さの差は、特に中空輪郭部材の内部における電解質の十分な交換をもたらすのに十分である。
【００１７】
本発明によるレドックスバッテリは、好ましくは、電気車両、航空機、又は船舶のための駆動装置として使用することができるが、例えばラップトップのための他の用途も可能である。
特に好ましくは、中空輪郭部材として形成された膜の中心縦軸は、バッテリの通常の向きに関して垂直に延びるように配列される。
以下では、いくつかの例示的な実施形態及び変形を用いて添付の図面を部分的に参照しながら本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】フレーム内の膜中空輪郭部材の概略的に表した配置を示す図である。
【図２】図１の中空輪郭部材を有するフレームの概略側面図である。
【図３】側面からのバッテリの概略描写図である。
【図４】機能の説明のためのバナジウムレドックスバッテリを示す図である。
【図５ａ】膜中空輪郭部材の様々な例示的な断面の１つを示す図である。
【図５ｂ】膜中空輪郭部材の様々な例示的な断面の１つを示す図である。
【図５ｃ】膜中空輪郭部材の様々な例示的な断面の１つを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の実施形態によるレドックスバッテリ１は、電圧を高める理由で直列に接続した２つの部分バッテリ２で形成される。各部分バッテリ２は、フレーム３、上側及び下側フレームカバー（図示せず）、フレーム３内部にその端部付近で保持されている中空輪郭部材４、並びに２つの電解質５及び６を含む。ここで、第１の電解質５は、中空輪郭部材４の内部に置かれ、第２の電解質６は、対応するフレーム３内で中空輪郭部材４の外側に置かれる。
【００２０】
本発明の場合には、中空輪郭部材４を形成する膜は、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）から成る。中空輪郭部材４は、中空円筒の形状を基本的に有し、自由内径は、本発明の場合には１ｍｍである。壁厚は、約１０μｍであり、壁厚の変動（長さ及び周囲にわたって得られたもの）は、±６％未満である。本質的に無限の中空輪郭部材は、それ自体公知の方式での押出成形によって製造され、個々の中空輪郭部材４が切り取られる。各中空輪郭部材４の中空空間内に第１の電解質７が入れられる。引き続き、中空輪郭部材４、並びに第２の電極８を形成する金属繊維（図示せず）が、フレーム３を形成する本発明の場合には絶縁プラスチックである材料内に投入される。引き続き、第２の電極８、並びに中空輪郭部材４の外面４ａが、導電的な方式でフレーム３の内面３ｉに接続され、同様に、第１の電極７、並びに中空輪郭部材４の内面４ｉが、導電的な方式でフレーム３の外面３ａに接続され、フレーム３の内面３ｉと外面３ａとは互いに対して電気的に分離される。バッテリ電圧の上昇のための個々の部分バッテリ２の直列での接続は、それ自体公知の方式で行われる。部分バッテリ２は、ケーシング（図示せず）内に置かれる。
本発明の場合には、電解質は、クエン酸及びシュウ酸を伴ったバナジウム塩の水溶液である。これに対しては、バナジウムは、イオン化した形態、第１の電解質５の場合はＶ5+／Ｖ4+の形態で、かつ第２の電解質６の場合はＶ2+／Ｖ3+の形態で存在する。
【００２１】
部分バッテリ２の取り付けの後、中空輪郭部材４の充填が、給送ライン９を通じて行われ、中空輪郭部材４内に含まれた空気の放出が、全ての空気がシステムから除去されるまで放出ライン１０を通じて行われる。給送ライン９及び放出ライン１０は、第１の容器１１に接続され、第１の電解質５の移送は、第１のポンプ１２によって達成される。更に、フレーム３の内部空間の充填が、第２の電解質６で達成され、これは、フレーム内の容積を基本的に完全に満たす。給送ライン１３及び放出ライン１４を通じて、フレーム３の内部空間は、第２の電解質６を貯留する第２の容器１５に接続される。第２の電解質６の移送は、第２のポンプ１６によって達成される。
【００２２】
１つの部分バッテリ２を用いて電力発生に関する主要構成が図４に示されており、中空輪郭部材４を形成する膜が波状壁として表されている。レドックスバッテリ１によって発生した直流電圧は、必要に応じて、電圧コンバータＤＣ／ＡＣによって交流電圧に変換することができる。放電処理「放電」は、点線の矢印で示され、充電は、「ロード」によって示されている。逆の場合では、「充電」を充電する発電機「発電機」が、交流電圧を発生させ、この交流電圧は、電圧変換器ＡＣ／ＤＣ内で直流電圧に変換され、この電圧は、バッテリ１にロードするのに役立つ。
【００２３】
本発明の場合には第１の正の電解質５としてＶ5+／Ｖ4＋の形態のバナジウムを収容する第１の容器１１は、第１のポンプ１２によって移送される一種の回路の一部であり、本発明の場合にはこのポンプは、第１の電解質５を中空輪郭部材の内側空間に供給する。同様に、本発明の場合には第２の負の電解質６としてＶ2+／Ｖ3+の形態のバナジウムを収容する第２の容器１５は、第１のポンプ１６によって移送される一種の回路の一部であり、本発明の場合にはこのポンプは、中空輪郭部材４を取り囲む領域に電解質６を供給する。
【００２４】
中空輪郭部材の内部空間に対応する図４の左側で表された対応するレドックス反応に従ったバッテリ１の充電に対しては、Ｖ4+は、電子ｅ-を放出するためにＶ5+に酸化される。その電子ｅ-は、外側（ロード）電流回路を通過した後、中空輪郭部材４の周囲に対応する図４の右側に表された他方の側に供給される。その電子ｅ-は、Ｖ3+をＶ2+に還元する。充電レドックス反応中に、過剰の陽子Ｈ+が、中空輪郭部材４の外側周囲に対応する図４内の右側に示す側に生成される。それらの陽子Ｈ+に対して透過性であるが電子ｅ-に対しては非透過性である膜（中空輪郭部材４）を通じて、それらの陽子Ｈ+は、そこの電気的中性を保つために中空輪郭部材４の内側空間内部に到達する。バッテリ１が作動している時、すなわち、負荷「ロード」が外部電流回路に接続されている時、レドックス反応は全く逆に進行する。
図面には示されていない第１の実施形態の代替によれば、フレームは、環状ではなく、四角形中空輪郭部材として形成され、フレームによって保たれている中空輪郭部材の全ては同じ長さを有する。
【００２５】
図５ａ、図５ｂ、及び５ｃは、例示的な方式での中空輪郭部材４の様々な断面を示している。従って、基本的に中空円筒（図５ａ）、楕円形中空輪郭部材（図５ｂ）、及び丸み四角形中空輪郭部材（図５ｃ）が特に可能であるが、例えば、他の多角形中空輪郭部材も可能である。更に、中空輪郭部材は、「単体」に生成されることは必ずしも要しない。従って、特に２つのＣ字形状輪郭部材から構成された中空輪郭部材も同様に可能である。こうした構成式中空輪郭部材は、内部設置電極の挿入に関して有利であり、それは、第１の輪郭Ｃ字部材をその長い側面の端部で僅かに取り囲む第２の輪郭Ｃ字部材の輪郭部材が閉じられる前に、電極を内側輪郭Ｃ字部材に置くことができるという事実による。以下においては、明記されなくても、非円形断面の直径として水圧的同等直径が用いられる。
個々の中空輪郭部材のより容易な接続のために、中空輪郭部材は、フレームの対応する寸法よりも僅かに短く形成することができ、その場合、フレーム円環の外面において、中空輪郭部材の端部の周りに凹部を設けることができ、それは、外側ラインの接続、並びに電子の電流フィードスルーに役立つ。
【００２６】
１つの用途に従って、約４２Ｖの電圧を有するこうしたレドックスバッテリは、電気自動車に使用することができ、ホイールハブ電動機の形態の電動機が、ホイールに直接組み込まれる。液体内の中空輪郭部材の配列のために、加速、減速、及び特に道路の凹凸に起因して中空輪郭部材にかかる応力は比較的小さい。タンクとして機能する容器は、対応する古い電解質が取り出される時の「燃料補充」のために容易に交換することができる。更に、こうした電気自動車の場合には、制動エネルギは、電流流束の方向を反転させることにより、容易で、それ自体公知の方式でバッテリを充電するために使用することができ、それによってエネルギ消費を最適化することができる。これに関して、このバッテリの蓄電機能は、電気エネルギの発生のための燃料変換装置の取り込みが不要とされるほど大きい。
特に、軌道車両、船舶、又は航空機を駆動するためであるあらゆる他の輸送手段のための対応する応用が当然ながら可能である。
【００２７】
その構成に関して第１の実施形態に基本的に一致する第２の実施形態によれば、例えば、ＰＥＥＫホイルは、それが燃料電池においてＰＥＭホイルにとして使用されるように、中空輪郭部材を形成する膜として提供され、これは、チューブを形成するように巻き取られる。これに関して、薄い金属ストライプが、直接ＰＥＥＫホイル上にその両面に例えば印刷されて付加され、この金属ストライプは、電極として機能する。本発明の場合には、ホイル厚は最大でも±３％である寸法変動を伴った０．５ｍｍであり、中空円筒の大体の形状のみを有する中空輪郭部材の水圧的同等直径は、本発明の場合には５ｍｍである。中空輪郭部材の巻き取りは、コイル様の方式で行われ、それによって中空輪郭部材は「無限」で製造され、望ましい長さに切断することができる。ホイルの並んだ縁部は、本発明の場合には溶媒を用いて接合される。ＰＥＥＫホイルは、ホイルの埋め込み成分が水で溶出できないように設計される。更に、このホイルは陽子伝導性であり、かつカソードとアノードとを分離する。
【００２８】
中空輪郭部材の端部は、四角形フレーム内に保持され、中空輪郭部材の内部空間を通過する第１の電解質の電解質流束のための接続は、第１の実施形態のそれらのものに対応している。フレームの内部には、中空輪郭部材の周りの外側に第２の電解質が配置される。本発明の場合には、フレームは、３００ｍｍの長さ、２００ｍｍの幅、及び２０ｍｍの高さを有する。本発明の場合には、１０のフレームが、レドックスバッテリを形成するために組み合わされ、部分バッテリは、直列に結合される。本発明の場合には、亜硫酸中のバナジウム塩の水溶液が電解質になり、硫酸イオンの濃度は、３ｍｏｌ／ｌから４ｍｏｌ／ｌの範囲にある。
【００２９】
図面に示されていない更に別の実施形態によれば、中空輪郭部材は、Ｕ字形状に湾曲して配列され、開放端は、フレーム内に収容され、フレームには、電解質を給送かつ放出する対応する接続部が設けられる。中空輪郭部材は、本発明の場合には、給送のための開口部は、これも円環上に配列された放出のための開口部の外側の円環に配列されるようにして配列される。フレームの外面と対抗要素の間の円環形状の間隙を通じて、中空輪郭部材への全ての部分流束の共通給送、並びにその共通放出が行われる。
分岐の領域内及びＵ字形状領域において、中空輪郭部材は、第２の電解質内部に自由に配列され、すなわち、中空輪郭部材は第２の電解質のそばを広範囲にわたって通過する。フレームは、管状ケーシング内に配置されて蓋で閉止され、第２の電解質の給送は、その蓋を通じて行われる。第２の電解質の放出は、本発明の場合にはフレーム内の中央開口部を通じて行われる。
【００３０】
参照記号のリスト
１  レドックスバッテリ
２  部分バッテリ
３  フレーム
４  中空輪郭部材
５  第１の電解質
６  第２の電解質
７  第１の電極
８  第２の電極
９  給送ライン
１０  放出ライン
１１  第１の容器
１２  第１のポンプ
１３  給送ライン
１４  放出ライン
１５  第２の容器
１６  第２のポンプ
【符号の説明】
【００３１】
３  フレーム
３ａ  フレームの外面
３ｉ  フレームの内面
４  中空輪郭部材
【図１】
2010533934.tif 000003
【図２】
2010533934.tif 000004
【図３】
2010533934.tif 000005
【図４】
2010533934.tif 000006
【図５ａ】
2010533934.tif 000007
【図５ｂ】
2010533934.tif 000008
【図５ｃ】
2010533934.tif 000009
【国際調査報告】
2010533934.tif 000010
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