(57)【要約】フローバッテリは、第１の電極と、第１の電極から離間した第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に配置された電解質セパレータ層と、を有する少なくとも１つのセルを備える。貯蔵部分が少なくとも１つのセルと流体的に接続される。少なくとも１つの液体電解質が電気化学的活性種を含み、少なくとも１つのセルに選択的に供給可能である。電気回路が第１の電極および第２の電極と結合される。回路は、活動状態の充電／放電モードに関して不活動状態の停止モードからの少なくとも１つのセルの移行に応答して第１の電極と第２の電極とに亘る電位を制限するように構成された電圧制限装置を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、第１の電極から離間した第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に配置された電解質セパレータ層と、を有する少なくとも１つのセルと、
少なくとも１つのセルと流体的に接続される貯蔵部分と、
電気化学的活性種を含み、少なくとも１つのセルに選択的に供給可能である、少なくとも１つの液体電解質と、
第１の電極および第２の電極と電気的に結合される電気回路であって、活動状態の充電／放電モードに関して不活動状態の停止モードへの、または活動状態の充電／放電モードに関して不活動状態の停止モードからの、少なくとも１つのセルの移行に応答して第１の電極と第２の電極とに亘る電位を制限するように構成された電圧制限装置を備える、電気回路と、
を備えることを特徴とするフローバッテリ。
【請求項２】
電圧制限装置が１つまたは複数の抵抗器、加減抵抗器、制御可能抵抗器、およびこれらの組み合わせから成る群より選択されることを特徴とする請求項１記載のフローバッテリ。
【請求項３】
電圧制限装置が再充電可能バッテリであることを特徴とする請求項１記載のフローバッテリ。
【請求項４】
電圧制限装置が複数の抵抗器を有し、複数の抵抗器のそれぞれがＯＮ／ＯＦＦ状態間で個別に制御可能であることを特徴とする請求項１記載のフローバッテリ。
【請求項５】
電圧制限装置と通信する制御装置をさらに備え、制御装置が電圧制限装置のＯＮ／ＯＦＦ状態に関して電圧制限装置の作動を制御するように構成されることを特徴とする請求項１記載のフローバッテリ。
【請求項６】
制御装置が電気インピーダンスの量に関して電圧制限装置の作動を制御するように作動可能であることを特徴とする請求項５記載のフローバッテリ。
【請求項７】
不活動状態の停止モードにおいて、貯蔵部分から少なくとも１つのセルへの少なくとも１つの液体電解質の活動状態の流れがないことを特徴とする請求項１記載のフローバッテリ。
【請求項８】
不活動状態の停止モードにおいて、少なくとも１つのセルには少なくとも１つの液体電解質が少なくとも部分的にないことを特徴とする請求項７記載のフローバッテリ。
【請求項９】
不活動状態の停止モードにおいて、少なくとも１つのセルが空気、窒素、アルゴン、ヘリウム、水素、およびこれらの組み合わせから成る群より選択される被覆気体を含むことを特徴とする請求項７記載のフローバッテリ。
【請求項１０】
不活動状態の停止モードにおいて、少なくとも１つのセルが放電状態において少なくとも１つの液体電解質を含むことを特徴とする請求項７記載のフローバッテリ。
【請求項１１】
（ａ）第１の電極と、第１の電極から離間した第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に配置された電解質セパレータ層と、を有する少なくとも１つのセルを備えるフローバッテリを、活動状態の充電／放電モードに関して不活動状態の停止モードへ、または、活動状態の充電／放電モードに関して不活動状態の停止モードから、移行させ、
（ｂ）ステップ（ａ）の際に、第１の電極および第２の電極と電気的に結合された電気回路内に配置された電圧制限装置を用いて、フローバッテリの第１の電極と第２の電極とに亘る電位を制限する、
ことを含むことを特徴とする、腐食を制御するようにモード移行時にフローバッテリ内の電位を制御する方法。
【請求項１２】
予め決められた閾値電位より下に第１の電極と第２の電極とに亘る電位を制限することを含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
不活動状態の停止モードにおいて、フローバッテリの貯蔵部分から少なくとも１つのセルへのフローバッテリの少なくとも１つの液体電解質の活動状態の流れがないことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記の移行させることは、フローバッテリを不活動状態の停止モードから活動状態の充電／放電モードへと始動させることを含み、フローバッテリの始動の際に、フローバッテリの少なくとも１つのセルには少なくとも１つの液体電解質が部分的にないことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記の移行させることは、フローバッテリを不活動状態の停止モードから活動状態の充電／放電モードへと始動させることを含み、フローバッテリの始動の際に、少なくとも１つのセルが空気、窒素、アルゴン、ヘリウム、水素、およびこれらの組み合わせから成る群より選択される被覆気体をセル内に含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記の移行させることは、フローバッテリを不活動状態の停止モードから活動状態の充電／放電モードへと始動させ、フローバッテリの始動の際に、正の液体電解質および負の液体電解質が一度に１つずつ供給されるように、正の液体電解質および負の液体電解質をそれぞれ第１の電極および第２の電極に供給することを含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１７】
前記の移行させることは、フローバッテリを不活動状態の停止モードから活動状態の充電／放電モードへと始動させ、電圧制限装置が第１の電極と第２の電極とに亘る電位を制限するのを停止するように電圧制限装置を切り離すことを含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１８】
前記の移行させることは、フローバッテリを活動状態の充電／放電モードから不活動状態の停止モードへと停止させ、停止の際に、正の液体電解質および負の液体電解質の活動状態の流れが一度に１つずつ停止されるように、正の液体電解質および負の液体電解質の、それぞれ第１の電極および第２の電極を通る活動状態の流れを停止することを含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１９】
正の液体電解質および負の液体電解質のうちの一方の流れを停止した後で、負の液体電解質および正の液体電解質のうちの他方の流れを停止する前に、フローバッテリの第１の電極と第２の電極とに亘る電位を制限することをさらに含むことを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記の移行させることは、フローバッテリを活動状態の充電／放電モードから不活動状態の停止モードへと停止させ、第１の電極および第２の電極を空気、窒素、アルゴン、ヘリウム、水素、およびこれらの組み合わせから成る群より選択される被覆気体で満たすことを含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は電気エネルギーを選択的に貯蔵および放出するフローバッテリに関する。
【背景技術】
【０００２】
フローバッテリは、レドックスフローバッテリまたはレドックスフローセルとしても知られているが、電気エネルギーを、貯蔵して後に必要があれば放出することができる化学エネルギーに変換するように設計される。一例として、フローバッテリは、需要家の需要を上回るエネルギーを貯蔵し、後でより大きな需要がある場合にそのエネルギーを放出するように、風力発電システムなどの再生可能エネルギーシステムとともに使用されることができる。
【０００３】
典型的なフローバッテリは、イオン交換膜などのセパレータを備えることができる電解質層で分離された負極と正極とを有するレドックスフローセルを備える。負極には負液体電解質が供給され、正極には正液体電解質が供給されて、電気化学的に可逆な酸化還元反応を引き起こす。充電時には、供給された電気エネルギーによって、一方の電解質内で化学的還元反応が生じ、もう一方の電解質内で酸化反応が生じる。セパレータは、電解質が混合し合うのを防止するが、選択されたイオンが通過して酸化還元反応が完結するのを可能とする。放電時には、液体電解質内に含まれる化学エネルギーが逆反応で放出されて、電気エネルギーが電極から引き出されることができる。フローバッテリは、とりわけ、外部から供給されて可逆電気化学反応にあずかる反応物を含む液体電解質溶液を使用するところが、他の電気化学装置とは区別される点である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の電極と、第１の電極から離間した第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に配置された電解質セパレータ層と、を有する少なくとも１つのセルを備えるフローバッテリが開示される。貯蔵部分が少なくとも１つのセルと流体的に接続される。少なくとも１つの液体電解質が電気化学的活性種を含み、少なくとも１つのセルに選択的に供給可能である。電気回路が第１の電極および第２の電極と結合される。回路は、活動状態の充電／放電モードに関して不活動状態の停止モードからの少なくとも１つのセルの移行に応答して第１の電極と第２の電極とに亘る電位を制限するように構成された電圧制限装置を備える。
【０００５】
フローバッテリの腐食を制御する方法も開示される。方法は、フローバッテリを、活動状態の充電／放電モードに関して不活動状態の停止モードへ、または、活動状態の充電／放電モードに関して不活動状態の停止モードから、移行させることを含む。フローバッテリは、第１の電極と、第１の電極から離間した第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に配置された電解質セパレータ層と、を有する少なくとも１つのセルを備える。フローバッテリの第１の電極と第２の電極とに亘る電位が、移行時に、第１の電極および第２の電極と電気的に結合された電気回路内に配置された電圧制限装置を用いて制限される。
【０００６】
本開示のさまざまな特徴および利点は、当業者には以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。詳細な説明に付随する図面は、以下のように簡単に説明され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】電圧制限装置を有する、実施例のフローバッテリを示す図。
【図２】複数の抵抗器を有する電圧制限装置を有する、別の実施例のフローバッテリを示す図。
【図３】電圧制限装置と、被覆気体を提供するための気体供給源とを有する、別の実施例のフローバッテリを示す図。
【図４】フローバッテリ内の腐食を制御する、実施例の方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、電気エネルギーを選択的に貯蔵および放出する実施例のフローバッテリ２０の一部を概略的に示す。一例として、フローバッテリ２０は、再生可能エネルギーシステム内で生成される電気エネルギーを化学エネルギーに変換するように使用されることができ、化学エネルギーは、後により大きな需要があってフローバッテリ２０がその時に化学エネルギーを電気エネルギーに変換し戻すまで貯蔵される。フローバッテリ２０は、例えば高圧送電線網に電気エネルギーを供給することができる。以下に説明するように、開示のフローバッテリ２０は、向上した腐食保護のための特徴を備える。
【０００９】
フローバッテリ２０は、電気化学的活性種２４を有する液体電解質２２を備えており、電気化学的活性種２４は、別の液体電解質２６および電気化学的活性種２８に関する酸化還元対において機能する。例えば、電気化学的活性種２４、２８は、バナジウム、臭素、鉄、クロム、亜鉛、セリウム、鉛、またはこれらの組み合わせに基づく。実施例では、液体電解質２２、２６は、１つまたは複数の電気化学的活性種２４、２８を含む水溶液である。代替として、液体電解質２２または２６の一方だけが、気体状反応物と組み合わせて使用可能である。この点では、フローバッテリ２０は、電気化学的活性種（２４または２８）を有する少なくとも１つの液体電解質（２２または２６）を有する。
【００１０】
液体電解質２２（例えば、アノード液）、２６（例えば、カソード液）は、それぞれの貯蔵タンク３２、３４を含む貯蔵部分３０内に含まれる。図示のように、貯蔵タンク３２、３４は実質的に同等の円筒形の貯蔵タンクであるが、貯蔵タンク３２、３４は代替として、他の形状および大きさを有することができる。
【００１１】
液体電解質２２、２６は、それぞれの供給ライン３８を通してフローバッテリ２０の１つまたは複数のセル３６に供給（例えばポンプ送り）され、戻りライン４０を介して１つまたは複数のセル３６から貯蔵タンク３２、３４へと戻される。セル３６は、第１の電極４２と、第１の電極４２から離間した第２の電極４４と、第１の電極４２と第２の電極４４との間に配置された電解質セパレータ層４６とを備える。一般に、１つまたは複数のセル３６は、液体電解質２２、２６を流れ場チャネルを通して電極４２、４４へと供給するための、バイポーラプレート、マニホールド、および同様のものなどを備えることができる。しかしながら、他の構成が使用可能であることを理解されたい。例えば、１つまたは複数のセル３６は代替として、流れ場チャネルを使用せずに、液体電解質２２、２６を電極４２、４４内へと直接ポンプ送りする、貫流（ｆｌｏｗ−ｔｈｒｏｕｇｈ）作動のために構成可能である。
【００１２】
電解質セパレータ層４６は、液体電解質２２、２６が速やかに混合するのを防止するが、２つの電極４２、４４を電気的に絶縁しながら、選択されたイオンが通過して酸化還元反応を完結させるのを可能とする、イオン交換膜、または、ミクロ孔高分子膜、またはＳｉＣのような材料の電気絶縁性のミクロ孔マトリックスとすることができる。複数のセル３６がスタックとして提供可能である。
【００１３】
液体電解質２２、２６は、セル３６に供給されて、電気エネルギーを化学エネルギーに変換するか、あるいは逆反応で、化学エネルギーを、放出可能な電気エネルギーに変換する。電気エネルギーは、電極４２、４４と電気的に結合した電気経路４８を通してセル３６へ、およびセル３６から伝達される。電気回路４８は、電圧制限装置５０を備える。説明するように、電圧制限装置５０は、活動状態の充電／放電モードに関する不活動状態の停止モードへの、または、活動状態の充電／放電モードに関する不活動状態の停止モードからの、１つまたは複数のセル３６の移行の際に、電極４２、４４に亘る電位Ｖを制限するように構成される。
【００１４】
フローバッテリ２０は、不活動状態の停止モードを含め、いくつかの使用モードを有する。これらのモードは、フローバッテリ２０のさまざまな物理状態によって示される。例えば、フローバッテリ２０は、活動状態の充電／放電モードを有し、このモードでは、液体電解質２２、２６は、貯蔵タンク３２、３４から１つまたは複数のセル３６を通って、貯蔵タンク３２、３４内へと戻るように連続的に循環する。充電／放電モードでは、フローバッテリは、電気回路４８からの電気エネルギーで充電されるか、あるいは電気エネルギーを電気回路４８へ放電する。さらに、１つまたは複数のセル３６は、実質的にまたは完全に液体電解質２２、２６で満たされる。例えば、充電／放電モード時に、１つまたは複数のセルの多孔質の体積は、液体電解質２２、２６で理論的に１００％満たされ、最低でも、液体電解質２２、２６で９０％満たされる。
【００１５】
フローバッテリ２０は、充電や放電のために使用されていない場合、または、それとは逆に始動のために使用されていない場合、充電／放電モードから不活動状態の停止モードへと移行する。多数の不活動状態の停止モードのうちのどれを選択するかに応じて、フローバッテリ２０の停止のための多数のさまざまな手順があり得る。一実施例では、液体電解質２２、２６は、１つまたは複数のセル３６を通って流れず、主にそれぞれの貯蔵タンク３２、３４内に保持されるように、少なくとも活動状態のポンプ送りに関して、不活動状態の停止モードにおいて静的である。
【００１６】
さらなる実施例において、１つまたは複数のセル３６は、部分的にまたは完全に空になるように、停止モードにおいて液体電解質２２、２６が少なくとも部分的に排出される。例えば、１つまたは複数のセル３６は、１つまたは複数のセル３６の多孔質の体積内の液体電解質２２、２６に関して９０％を超えて空になる。この場合、１つまたは複数のセル３６の多孔質の体積は、セルから排出された液体の体積によって置換された貯蔵タンクのヘッドスペースからの気体で主に満たされる。セルの液体が排出される場合、空気もシステムに浸透し、セルに入ることができる。
【００１７】
さらなる実施例において、１つまたは複数のセル３６は、上述したように、停止モードにおいて液体電解質２２、２６が少なくとも部分的に排出され、空の体積には、化学的にかつ電気化学的に不活性の被覆気体が供給される。例えば、被覆気体は、窒素、アルゴン、ヘリウムまたはこれらの組み合わせを含む。さらなる実施例において、被覆気体は、これらの与えられた１つまたは複数の気体の９０％以上の純度を有する。被覆気体は、空気または酸素が１つまたは複数のセル３６に入るのを防止するのを促進しかつ電気化学的活性種による酸化腐食または自己放電反応から保護するように、１つまたは複数のセル３６を比較的化学的に不活性の環境内で覆うのに役立つ。
【００１８】
さらなる実施例において、１つまたは複数のセル３６は、停止モードにおいて液体電解質２２、２６で部分的にまたは完全に満たされ、放電された状態への自己放電が可能となる。放電された液体電解質２２、２６は、不活動状態の停止モードの期間において、活動状態のポンプ送り循環なしに、１つまたは複数のセル３６内に保持される。放電された液体電解質２２、２６は、フローバッテリ２０に浸透し得る空気または酸素への暴露を制限するように、１つまたは複数のセル３６を覆うのに役立つ。
【００１９】
不活動状態の停止モードにある場合、フローバッテリ２０は、不活動状態の停止モードから活動状態の充電／放電モードにするように始動される必要がある。逆に、充電／放電モードにある場合、フローバッテリ２０は、不活動状態の停止モードにするように中止または停止される必要がある。例えば、始動期間は、貯蔵タンク３２、３４からの液体電解質２２、２６の循環を開始させることで始まり、液体電解質２２、２６が活動状態の充電／放電モードにおいて上述したように１つまたは複数のセル３６を実質的にまたは完全に満たすと終了する。停止期間は、貯蔵タンク３２、３４からの液体電解質２２、２６の循環を停止させることで始まり、始動期間が始まると終了する。
【００２０】
フローバッテリ２０は、これらの始動または停止の移行期間に腐食を受け易く、それによって、フローバッテリ２０の性能および使用寿命が低下し得る。腐食の種類および程度は、不活動状態の停止モードのうちのどれを使用するかに依存し得る。例えば、１つまたは複数のセル３６が少なくとも部分的に空である、不活動状態の停止モードにおいて、１つまたは複数のセル３６の自由容積は、フローバッテリ２０に浸透した空気および水分を含有し得る。不活動状態の停止モードにおいて、液体電解質２２、２６の自発的な自己放電からの少量の水素も存在し得る。始動の際に、液体電解質２２、２６は、１つまたは複数のセル３６内に供給される。液体電解質２２、２６が１つまたは複数のセル３６の供給入口を満たすので、通常の作動時にそうであるように、それらはセル電圧を生成する。しかしながら、このセル電圧は、セル構成要素が良好な導電体であるためセルの出口にも存在し、しかも、液体電解質２２、２６は、始動期間にセル出口にまだ到達していず、空気／酸素および水がセル出口に存在する。セル電圧が閾値を超えた場合、電極４２、４４に生成した電位は、炭素基構成要素の炭素を二酸化炭素に変換するなどのように、酸素、水、および／または水素と１つまたは複数のセル３６の材料との間の望ましくない腐食反応を駆動し得る。一実施例では、フローバッテリ２０の閾値は、炭素腐食反応を駆動するには１．５ボルト毎セルである。
【００２１】
いくぶん同様に、１つまたは複数のセル３６内に保持された、放電された液体電解質２２、２６を有するか、または被覆気体を使用する、不活動状態の停止モードにおいて、１つまたは複数のセル３６の出口における電位は、望ましくない腐食反応を駆動する閾値を超え得る。この閾値、従って、腐食反応のひどさは、選択された不活動状態の停止モードおよび停止期間の長さに応じて変わり得る。同様の現象が、充電／放電モードから停止モードへの停止の際に生じ得る。
【００２２】
移行期間に電極４２、４４に生成した電位を制御または制限するために、フローバッテリ２０は、電圧制限装置５０を備える。電圧制限装置５０は、移行時にセル電圧の低減を促進し、それによって、生じ得る望ましくない腐食反応を低減する。例えば、電圧制限装置５０は、抵抗器、加減抵抗器、ゲートトランジスタなどの制御可能抵抗器、並列または直列に電気的に接続される複数の抵抗器、または従来の充電可能バッテリなどの外部負荷とさえもすることができる。
【００２３】
電圧制限装置５０は、移行期間に特定のフローバッテリ２０によって生成される電圧に相当するように選択される電気インピーダンスを有する。例えば、選択された電気インピーダンスは、セルまたはスタック電圧を制限するが、反応に利用可能な液体電解質２２、２６の量に関して１つまたは複数のセル３６の枯渇状態を生成するほど大きな電流を引き出さない。すなわち、腐食反応を駆動するための閾値より低い非ゼロ電位が望ましい。
【００２４】
さらなる実施例では、液体電解質２２、２６が１つまたは複数のセル３６を満たす間の移行期間を通して瞬間の望ましい量の電気インピーダンスが変化する。従って、電圧制限装置５０の電気インピーダンスは、特定された閾値に関して電位を維持または制御するように移行期間を通して変化し得る。例えば、始動期間では、電圧制限装置５０は、最初に比較的低い電気インピーダンスを提供することができ、この電気インピーダンスは次いで、液体電解質２２、２６が１つまたは複数のセル３６を満たす間の始動期間を通して増加される。その逆を停止では用いることができる。
【００２５】
図２は、別の実施例のフローバッテリ１２０の選択された部分を示す。この開示では、適切な場合は同様の参照符号が同様の構成要素を示しており、１００またはその倍数を追加した参照符号が、対応する構成要素の同じ特徴および利益を実現すると理解される修正された構成要素を示す。この実施例では、フローバッテリ１２０の電気回路１４８は、複数の抵抗器１５０ａを有する電圧制限装置１５０を備える。抵抗器１５０ａは、直列にまたは並列に接続することができる。
【００２６】
電圧制限装置１５０は、制御装置１５２と通信する。制御装置１５２は、ポンプ、弁、気体供給源、その他などのフローバッテリ１２０の他の構成要素の作動を制御するために、これらの構成要素とも接続され得る。制御装置１５２は、ソフトウェアおよびハードウェアのいずれか一方または両方を備えることができ、抵抗器１５０ａに関して電圧制限装置１５０の作動を制御するように作動可能である。この説明が与えられるならば、当業者は、本明細書に説明されるように制御装置１５２を作動させる適切なハードウェアおよび／またはプログラミングを提供することができるであろう。一実施例では、制御装置１５２は、移行期間を通して電圧制限装置１５０の全体の電気インピーダンスを変化させるように、ＯＮ（抵抗あり）とＯＦＦ（抵抗なし）状態との間で抵抗器１５０ａのそれぞれを個別に制御できる。
【００２７】
図３は、別の実施例のフローバッテリ２２０の選択された部分を示し、フローバッテリ２２０は、図１に図示するフローバッテリ２０にいくぶん類似しているが、そのうえ気体供給源２６０を備える。気体供給源２６０は、各貯蔵タンク３２、３４および各電極４２、４４と流体的に接続可能である。気体供給源は、上述した１つまたは複数の被覆気体を含み、被覆気体を貯蔵タンク３２、３４のヘッダー容積部におよび１つまたは複数のセル３６に供給するのに役立つ。代替として、貯蔵タンク３２、３４の頂部において気体貯蔵器を流体的に接続することにより被覆気体を貯蔵タンク３２、３４のヘッダー容積部に供給するように、単一の気体供給源が使用可能である。この単一の気体供給源はまた、被覆気体を１つまたは複数のセル３６の両方の電極に供給するのに使用可能である。
【００２８】
図４は、本明細書に記載したフローバッテリ２０、１２０、２２０のいずれかなどにおいて腐食を制御するように、モード移行時にフローバッテリ内の電位を制御する、実施例の方法４７０を示す。すなわち、ブローバッテリ２０、１２０、２２０は、方法４７０を具体化し、逆の場合も同様である。方法４７０は、フローバッテリを、活動状態の充電／放電モードに関して不活動状態の停止モードへ、または、活動状態の充電／放電モードに関して不活動状態の停止モードから、移行させるステップ４７２と、移行の際に移行に応答して、第１の電極および第２の電極と電気的に結合された電気回路内に配置された電圧制限装置を用いて、フローバッテリの第１の電極と第２の電極とに亘る電位を制限するステップ４７４と、を含む。方法４７０はさらに、フローバッテリ２０、１２０、２２０に関して本明細書に記載される作動的活動のいずれかまたは全てを含むことができる。
【００２９】
不活動状態の停止モードから活動状態の充電／放電モードへの始動に関するさらなる一実施例では、電圧制限装置５０／１５０は、始動期間の終了に応答して任意選択的に切り離される。すなわち、電圧制限装置５０／１５０は、何らかのインピーダンスを提供するのを中止する。
【００３０】
不活動状態の停止モードから活動状態の充電／放電モードへの始動に関するさらなる一実施例では、方法４７０は、液体電解質２２、２６の活動状態の流れを制御することによって電極に亘る電位を制限または制御することを含む。例えば、始動は、液体電解質２２、２６が一度に１つずつ供給されるように、液体電解質２２、２６を１つまたは複数のセル３６内へ供給することを含む。液体電解質２２、２６を一度に１つずつ供給することで、１つまたは複数のセル３６の入口領域によって生成されるセル電圧を低下させ、従って、何らかの腐食反応を駆動することを抑制または回避することができる。一実施例では、アノード液２２を最初に導入し、アノード液がセルを出て行った後に、カソード液２４が続く。
【００３１】
活動状態の充電／放電モード不活動状態のから不活動状態の停止モードへの停止に関するさらなる一実施例では、方法４７０は、一度に１つずつの液体電解質２２、２６の１つまたは複数のセル３６内への流れを停止すること（すなわち、活動状態のポンプ送りなし）によって電極に亘る電位を制限または制御することを含む。例えば、カソード液２４の流れを最初に停止し、セル電圧がセル電圧閾値より下に低減した後に、アノード液２２が続く。
【００３２】
活動状態の充電／放電モードから不活動状態の停止モードへの停止に関するさらなる一実施例では、電圧制限装置は、電解質のうちの一方または両方の流れが停止した後に、セル電圧をより速やかに低下させるように利用可能である。一例として、カソード液２４の流れが停止した後に、電圧制限装置は、平均セル電圧を所望の停止電圧（例えば、０．２Ｖ毎セルより下）へと低下させるのに使用可能であり、次いでアノード液２２が停止される。この仕方で、セルは、既知の状態において、すなわち、カソード液電位より大幅に低いアノード液電位に近い電気化学電位へと停止され、それによって、停止期間に生じ得る望ましくない酸化反応を最小限に抑えることができる。
【００３３】
活動状態の充電／放電モード不活動状態のから不活動状態の停止モードへの停止に関するさらなる一実施例では、方法４７０は、本明細書で説明したように、電極４２、４４を被覆気体で満たすことを含むことができる。
【００３４】
例示した実施例には特徴の組み合わせが示されているとはいえ、本開示のさまざまな実施例の利益を実現するためには、これらの特徴の全てを組み合わせる必要はない。すなわち、本開示の実施例に従って設計されるシステムは、図面のうちのいずれか１つに示された特徴の全て、または図面に概略的に示された部分の全てを必ずしも備える必要はない。さらに、例示的な一実施例の選択された特徴は、他の例示的な実施例の選択された特徴と組み合わせることができる。
【００３５】
上記の説明は、本質的に限定ではなく例示である。本開示の本質から必ずしも逸脱しない、開示の実施例に対する変更および修正が、当業者には明らかとなり得る。本開示に与えられる法的保護範囲は、添付の特許請求の範囲を検討することでのみ決定可能である。
【図１】
2016503940.tif 000003
【図２】
2016503940.tif 000004
【図３】
2016503940.tif 000005
【図４】
2016503940.tif 000006
【国際調査報告】
2016503940.tif 000007