[發明專利]用于氧化還原液流電池組的陰離子交換膜

在審

• 申請號: 201880078869.4
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN111433958A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: G·Y·顧;薩瓦斯·哈德吉基里亞庫;西蒙·保羅·杜克斯;邁克爾·J·肖
• 申請（專利權）人: 懿華水處理技術有限責任公司
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M8/0202;H01M8/023
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 艾娟;鄭霞

1.一種液流電池組，包括：

至少一個可再充電電池，所述可再充電電池包括

陽極電解液隔室，所述陽極電解液隔室被配置成容納具有第一陽離子物質的第一電解質；

陰極電解液隔室，所述陰極電解液隔室被配置成容納具有第二陽離子物質的第二電解質；以及

陰離子交換膜，所述陰離子交換膜被定位在所述陽極電解液隔室和所述陰極電解液隔室之間，被配置成在所述第一電解質和所述第二電解質之間是離子導電的，所述陰離子交換膜具有小于100μm的厚度和關于所述第一陽離子物質和所述第二陽離子物質中的至少一種的小于0.4ppm/h/cm²的穩態擴散率。

2.如權利要求1所述的液流電池組，其中所述第一陽離子物質和所述第二陽離子物質中的至少一種是金屬離子。

3.如權利要求2所述的液流電池組，其中所述第一陽離子物質和所述第二陽離子物質中的至少一種選自鋅、銅、鈰和釩。

4.如權利要求3所述的液流電池組，其中所述陰離子交換膜具有當內部電勢降為至少約2.5V時被確定的至少約12周的使用壽命。

5.如權利要求1所述的液流電池組，其中所述陰離子交換膜具有小于約55μm的厚度。

6.如權利要求5所述的液流電池組，其中所述陰離子交換膜具有在約15μm和約35μm之間的厚度。

7.如權利要求6所述的液流電池組，其中所述陰離子交換膜具有約25μm的厚度。

8.如權利要求7所述的液流電池組，其中所述陰離子交換膜具有關于所述第一陽離子物質和所述第二陽離子物質中的至少一種的小于0.12ppm/h/cm²的穩態擴散率。

9.如權利要求1所述的液流電池組，其中所述陰離子交換膜當在25℃在0.5M NaCl溶液中平衡之后以直流電測量時具有在約3.0Ω-cm²和約10.0Ω-cm²之間的電阻。

10.如權利要求9所述的液流電池組，其中所述陰離子交換膜當在25℃在0.5M NaCl溶液中平衡之后以直流電測量時具有在約5.0Ω-cm²和約8.0Ω-cm²之間的電阻。

11.如權利要求10所述的液流電池組，其中所述陰離子交換膜具有關于至少一種非氧化還原物質的至少約0.95的共離子遷移數。

12.如權利要求1所述的液流電池組，被配置成與高壓直流(HVDC)傳輸線兼容，并且提供在約1000V和約800KV之間的電壓。

13.如權利要求1所述的液流電池組，被配置成與車輛兼容，并且提供在約100V和約500V之間的電壓。

14.一種促進液流電池組的使用的方法，包括：

提供至少一個陰離子交換膜，所述陰離子交換膜具有小于100μm的厚度和關于第一金屬陽離子物質和第二金屬陽離子物質中的至少一種的小于0.4ppm/h/cm²的穩態擴散率；以及

提供將每個陰離子交換膜安裝在所述液流電池組的可再充電電池中在陽極電解液隔室和陰極電解液隔室之間的指令。

15.如權利要求14所述的方法，其中提供所述陰離子交換膜包括提供具有在約15μm和約35μm之間的厚度的陰離子交換膜。