總體上，所要公開的技術(shù)涉及能量存儲裝置，尤其涉及密封型氧化還原電池。

背景技術(shù)：

1、伴隨全球變暖，全球經(jīng)濟增長對基于可再生能源(例如太陽能和風(fēng)能)的可再生和可持續(xù)能源系統(tǒng)的需求持續(xù)增加。為了增強網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，以應(yīng)對由于此類能源的間歇性供應(yīng)而導(dǎo)致的波動，儲能系統(tǒng)(energy?storage?system，ess)的先進技術(shù)用于存儲過量電力，其可以在需要時輸送給終端消費者或電網(wǎng)。其中，基于電化學(xué)能量的ess(例如可充電或二次電池)可以提供具有成本效益和清潔形式的儲能方案。電化學(xué)儲能系統(tǒng)的示例包括鋰離子電池、鉛酸電池、鈉硫電池和氧化還原液流電池。不同的應(yīng)用需要不同的存儲時間：短期存儲、中期存儲和長期存儲。不同類型的電化學(xué)儲能系統(tǒng)具有不同的物理和/或化學(xué)特性。決定電化學(xué)儲能系統(tǒng)特定應(yīng)用的適用性的因素包括投資成本、功率、能量、壽命、可回收性、效率、可擴展性和維護成本等等。在選擇和設(shè)計合適的電化學(xué)存儲系統(tǒng)時權(quán)衡競爭因素。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、在第一方面中，一種氧化還原電池包括第一半電池和第二半電池。第一半電池包括正電解質(zhì)儲存器，該正電解質(zhì)儲存器包括第一電解質(zhì)，該第一電解質(zhì)與正電極接觸，并且在第一電解質(zhì)中溶解有第一氧化還原對，該第一氧化還原對被配置為進行第一氧化還原半反應(yīng)；第二半電池包括負電解質(zhì)儲存器，該負電解質(zhì)儲存器包括第二電解質(zhì)，該第二電解質(zhì)與負電極接觸，并且在第二電解質(zhì)中溶解有第二氧化還原對，該第二氧化還原對被配置為進行第二氧化還原半反應(yīng)。氧化還原電池還包括離子交換膜，其將正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器分隔開。第一半電池、第二半電池和離子交換膜定義了密封在殼體中的氧化還原電池單元。

2、在第二方面中，一種氧化還原電池包括第一半電池和第二半電池。第一半電池包括正電解質(zhì)儲存器，該正電解質(zhì)儲存器包括第一電解質(zhì)，該第一電解質(zhì)與正電極接觸，并且在第一電解質(zhì)中溶解有第一氧化還原對，該第一氧化還原對被配置為進行第一氧化還原半反應(yīng)。第二半電池包括負電解質(zhì)儲存器，該負電解質(zhì)儲存器包括第二電解質(zhì)，該第二電解質(zhì)與負電極接觸，并且在第二電解質(zhì)中溶解有第二氧化還原對，該第二氧化還原對被配置為進行第二氧化還原半反應(yīng)。該氧化還原電池還包括減壓構(gòu)件，所述減壓構(gòu)件用于在操作期間減少或至少部分地防止所述正電解質(zhì)儲存器和所述負電解質(zhì)儲存器中的一者或兩者中的壓力積累。

3、在第三方面中，一種氧化還原電池包括第一半電池和第二半電池。第一半電池包括正電解質(zhì)儲存器，該正電解質(zhì)儲存器包括第一電解質(zhì)，該第一電解質(zhì)與正電極接觸，并且在第一電解質(zhì)中溶解有第一氧化還原對，該第一氧化還原對被配置為進行第一氧化還原半反應(yīng)。第二半電池包括負電解質(zhì)儲存器，該負電解質(zhì)儲存器包括第二電解質(zhì)，該第二電解質(zhì)與負電極接觸，并且在第二電解質(zhì)中溶解有第二氧化還原對，該第二氧化還原對被配置為進行第二氧化還原半反應(yīng)。第一電解質(zhì)儲存器基本上存儲用于第一半電池的全部體積的第一電解質(zhì)，并且第二電解質(zhì)儲存器基本上儲存用于第二半電池的全部體積的第二電解質(zhì)。

4、在第四方面中，一種氧化還原電池包括第一半電池和第二半電池。第一半電池包括正電解質(zhì)儲存器，該正電解質(zhì)儲存器包括第一電解質(zhì)，該第一電解質(zhì)與正電極接觸，并且在第一電解質(zhì)中溶解有第一氧化還原對，該第一氧化還原對被配置為進行第一氧化還原半反應(yīng)。第二半電池包括負電解質(zhì)儲存器，該負電解質(zhì)儲存器包括第二電解質(zhì)，該第二電解質(zhì)與負電極接觸，并且在第二電解質(zhì)中溶解有第二氧化還原對，該第二氧化還原對被配置為進行第二氧化還原半反應(yīng)。該氧化還原電池被配置為使得第一電解質(zhì)和第二電解質(zhì)在各自的第一半電池和第二半電池內(nèi)自循環(huán)。

5、在第五方面中，一種氧化還原電池包括正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器，該正電解質(zhì)儲存器包括溶解在第一電解質(zhì)中并配置為進行第一氧化還原半反應(yīng)的第一氧化還原對，所述負電解質(zhì)儲存器包括溶解在第二電解質(zhì)中并配置為進行第二氧化還原半反應(yīng)的第二氧化還原對。該氧化還原電池還包括離子交換膜，其將正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器分隔開，并且被配置為基本上抑制第一電解質(zhì)或第二電解質(zhì)跨過離子交換膜而轉(zhuǎn)移。正電解質(zhì)儲存器、負電解質(zhì)儲存器和離子交換膜設(shè)置在封閉或密封的電池中。

6、在第六方面中，一種氧化還原電池包括正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器，該正電解質(zhì)儲存器包括溶解在第一電解質(zhì)中并配置為進行第一氧化還原半反應(yīng)的第一氧化還原對，所述負電解質(zhì)儲存器包括溶解在第二電解質(zhì)中并配置為進行第二氧化還原半反應(yīng)的第二氧化還原對。該氧化還原電池還包括離子交換膜，其將正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器分隔開，并且被配置為基本上抑制第一電解質(zhì)或第二電解質(zhì)跨過離子交換膜而轉(zhuǎn)移。正電解質(zhì)儲存器或負電解質(zhì)儲存器均未連接到單獨的電解質(zhì)罐。

7、在第七方面中，一種氧化還原電池包括正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器，該正電解質(zhì)儲存器包括溶解在第一電解質(zhì)中并配置為進行第一氧化還原半反應(yīng)的第一氧化還原對，所述負電解質(zhì)儲存器包括溶解在第二電解質(zhì)中并配置為進行第二氧化還原半反應(yīng)的第二氧化還原對。該氧化還原電池還包括離子交換膜，其將正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器分隔開，并且被配置為基本上抑制第一電解質(zhì)或第二電解質(zhì)跨過離子交換膜而轉(zhuǎn)移。該氧化還原電池不包括用于使第一電解質(zhì)或第二電解質(zhì)流動的泵送裝置。

8、在第八方面中，一種氧化還原電池包括正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器，該正電解質(zhì)儲存器包括溶解在第一電解質(zhì)中并配置為進行第一氧化還原半反應(yīng)的第一氧化還原對，所述負電解質(zhì)儲存器包括溶解在第二電解質(zhì)中并配置為進行第二氧化還原半反應(yīng)的第二氧化還原對。該氧化還原電池還包括離子交換膜，其將正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器分隔開，并且被配置為基本上抑制第一電解質(zhì)或第二電解質(zhì)跨過離子交換膜而轉(zhuǎn)移。該正電解質(zhì)儲存器還包括不參與第一氧化還原半反應(yīng)的正電極，以及該負電解質(zhì)儲存器還包括不參與第二氧化還原半反應(yīng)的負電極。

9、在第九方面中，一種氧化還原電池包括正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器，該正電解質(zhì)儲存器包括溶解在第一電解質(zhì)中并配置為進行第一氧化還原半反應(yīng)的第一氧化還原對，所述負電解質(zhì)儲存器包括溶解在第二電解質(zhì)中并配置為進行第二氧化還原半反應(yīng)的第二氧化還原對。第一氧化還原半反應(yīng)和第二氧化還原半反應(yīng)在第一氧化還原對或第二氧化還原對的離子基本上沒有跨過離子交換膜轉(zhuǎn)移的情況下發(fā)生，所述離子交換膜分隔開正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器。正電解質(zhì)儲存器、負電解質(zhì)儲存器和分隔件設(shè)置在封閉或密封的電池中。

10、在第十方面中，一種氧化還原電池包括正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器，該正電解質(zhì)儲存器包括溶解在第一電解質(zhì)中并配置為進行第一氧化還原半反應(yīng)的第一氧化還原對，所述負電解質(zhì)儲存器包括溶解在第二電解質(zhì)中并配置為進行第二氧化還原半反應(yīng)的第二氧化還原對。第一氧化還原半反應(yīng)和第二氧化還原半反應(yīng)在第一氧化還原對或第二氧化還原對的離子基本上沒有跨過離子交換膜轉(zhuǎn)移的情況下發(fā)生，所述離子交換膜分隔開正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器。正電解質(zhì)儲存器或負電解質(zhì)儲存器均未連接到單獨的電解質(zhì)罐。

11、在第十一方面中，一種氧化還原電池包括正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器，該正電解質(zhì)儲存器包括溶解在第一電解質(zhì)中并配置為進行第一氧化還原半反應(yīng)的第一氧化還原對，所述負電解質(zhì)儲存器包括溶解在第二電解質(zhì)中并配置為進行第二氧化還原半反應(yīng)的第二氧化還原對。第一氧化還原半反應(yīng)和第二氧化還原半反應(yīng)在第一氧化還原對或第二氧化還原對的離子基本上沒有跨過分隔件轉(zhuǎn)移的情況下發(fā)生，所述分隔件分隔開正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器。該氧化還原電池不包括泵送裝置，所述泵送裝置用于使第一電解質(zhì)流入和流出正電解質(zhì)儲存器或用于使第二電解質(zhì)流入和流出負電解質(zhì)儲存器。

12、在第十二方面中，一種氧化還原電池包括正電解質(zhì)儲存器，該正電解質(zhì)儲存器包括第一氧化還原對，該第一氧化還原對溶解在第一電解質(zhì)中并被配置為進行第一氧化還原半反應(yīng)，其中該正電解質(zhì)儲存器還包括不參與第一氧化還原半反應(yīng)的正電極。該氧化還原電池還包括負電解質(zhì)儲存器，該負電解質(zhì)儲存器包括第二氧化還原對，該第二氧化還原對溶解在第二電解質(zhì)中并被配置為進行第二氧化還原半反應(yīng)，其中該負電解質(zhì)儲存器還包括不參與第二氧化還原半反應(yīng)的負電極。第一氧化還原半反應(yīng)和第二氧化還原半反應(yīng)在第一氧化還原對或第二氧化還原對的離子基本上沒有跨過離子交換膜轉(zhuǎn)移的情況下發(fā)生，所述離子交換膜分隔開正電解質(zhì)儲存器和負電解質(zhì)儲存器。