REDOX FLOW BATTERY FOR STORING ELECTRICAL ENERGY, HAVING RADIALLY ARRANGED HOLLOW FIBER MEMBRANES

• Main Authors: SCHMERBAUCH, Christoph, STOLZE, Christian, SCHUBERT, Ulrich Sigmar, MALY-SCHREIBER, Martha, JANOSCHKA, Tobias, MARTIN, Udo, MARTIN, Norbert
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 24.05.2018
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY

Die Erfindung betrifft eine Redox-Flow-Batterie zur Speicherung elektrischer Energie. Die Aufgabe, leistungsfähige, einfach skalierbare Redox-Flow-Zellen (RFC) zu finden, die einen flexiblen, kompakten Aufbau von RFBs gestatten, wird erfindungsgemäß gelöst, indem wenigstens die erste polaritätsspezifische Halbzelle (2) aus einer Vielzahl von durch einen inneren und einen äußeren konzentrischen Haltering (31, 32) radial gehalterten Hohlfasermembranen (21) gebildet ist, die innen jeweils mit einer flüssigkeitsdurchlässigen Elektrode (22) ausgestattet und mit einem ersten Elektrolytreservoir (52) verbunden sind, um die Hohlfasermembranen (21) mit einem ersten Elektrolyt (5) durchströmen zu lassen, eine mindestens die Hohlfasermembranen (21) der ersten Halbzelle (2) umgebende Kammer mit einer flüssigkeitsdurchlässigen Struktur (47) und einer elektrolytischen Flüssigkeit mit wenigstens einem in Lösung befindlichen Leitsalz gefüllt ist, und die zweite polaritätsspezifische Halbzelle (4) von einem zweiten Elektrolyt (6) durchflössen und mit dem zweiten Elektrolytreservoir (62) verbunden ist, wobei der zweite Elektrolyt (6) über die flüssigkeitsdurchlässige Struktur (47), separiert durch die Hohlfasermembranen (21) der ersten Halbzelle (2), in Wechselwirkung mit der ersten Halbzelle (2) steht. The invention relates to a redox flow battery for storing electrical energy. According to the invention, the problem of finding high-performance, easily scalable redox flow cells (RFC) that allow flexible, compact construction of RFBs is solved in that at least the first polarity-specific half-cell (2) is formed from a plurality of hollow fiber membranes (21), which are radially retained by an inner and an outer concentric retaining ring (31, 32) and are each equipped with a liquid-permeable electrode (22) on the inside and are connected to a first electrolyte reservoir (52) in order to have a first electrolyte (5) flow through the hollow fiber membranes (21), a chamber, which surrounds at least the hollow fiber membranes (21) of the first half-cell (2), is filled with a liquid-permeable structure (47) and with an electrolytic liquid having at least one conducting salt in solution, and a second electrolyte (6) flows through the second polarity-specific half-cell (4) and said second polarity-specific half-cell is connected to the second electrolyte reservoir (62), wherein the second electrolyte (6) is in interaction with the first half-cell (2) via the liquid-permeable structure (47), with separation by the hollow fiber membranes (21) of the first half-cell (2). L'invention concerne une batterie redox destinée à stocker de l'énergie électrique. Le but consistant à trouver des cellules redox (RFC) puissantes et facilement évolutives, permettant une structure de batteries redox flexible et compacte, est atteint selon l'invention en ce qu'au moins la première demi-cellule (2) de polarité spécifique est formée d'une pluralité de membranes à fibres creuses (21) supportées radialement par des bagues de retenue intérieure et extérieure concentriques (31, 32) munies chacune à l'intérieur d'une électrode (22) perméable aux liquides et reliées à un premier réservoir d'électrolyte (52) pour permettre à un premier électrolyte (5) de s'écouler à travers les membranes à fibres creuses (21), en ce qu'au moins une chambre, entourant les membranes à fibres creuses (21) de la première demi-cellule (2), est remplie d'une structure perméable aux liquides (47) et d'un liquide électrolytique contenant au moins un sel conducteur en solution et en ce que la seconde demi-cellule (4) de polarité spécifique et traversée par un second électrolyte (6) et est reliée au second réservoir d'électrolyte (62). Le second électrolyte (6) interagit avec la première demi-cellule (2) par le biais de la structure (47) perméable aux liquides, en étant séparé par les membranes à fibres creuses (21) de la première demi-cellule (2).