專(zhuān)利名稱(chēng)：氧化還原流通單元電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及還原-氧化(氧化還原)流通電池或者氧化還原流通單元電池領(lǐng)域， 并且特別地涉及包含實(shí)現(xiàn)有利的品質(zhì)因數(shù)(FOM)以改善電壓和庫(kù)侖效率的離子交換膜 (IEM)的氧化還原流通電池。
背景技術(shù)：
還原-氧化(氧化還原)流通電池以化學(xué)形式儲(chǔ)存電能，并且隨后通過(guò)自發(fā)的反 向氧化還原反應(yīng)將所儲(chǔ)存的能量以電形式放出。在例如Thaller的美國(guó)專(zhuān)利3，996，064中 已經(jīng)對(duì)引入外部液體電解質(zhì)的氧化還原流通電池的方面進(jìn)行了描述，將該專(zhuān)利全部引入本 文作為參考。氧化還原流通電池是其中含有一種或多種溶解的電活性物質(zhì)的電解質(zhì)流過(guò)其中 將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的反應(yīng)器單元的電化學(xué)儲(chǔ)存裝置。相反地，放電的電解質(zhì)可流過(guò)反應(yīng) 器單元，使得電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。電解質(zhì)是外部?jī)?chǔ)存的，例如儲(chǔ)存在罐中，并且流過(guò)其中發(fā) 生電化學(xué)反應(yīng)的一組單元。外部?jī)?chǔ)存的電解質(zhì)可通過(guò)如下流過(guò)電池系統(tǒng)泵送、重力自流進(jìn) 料、或者任何其它使流體穿過(guò)該系統(tǒng)的方法。流通電池中的反應(yīng)是可逆的。然后可將所述 電解質(zhì)再充電(再裝料，recharge)而不更換所述電活性材料。因此，氧化還原流通電池的 能量密度與總電解質(zhì)體積例如儲(chǔ)罐的尺寸有關(guān)。氧化還原流通電池在全功率下的放電時(shí)間 也取決于電解質(zhì)體積并且通常從幾分鐘到許多天變化。無(wú)論是在流通電池、燃料電池還是二次電池的情況下，進(jìn)行電化學(xué)能量轉(zhuǎn)化的最 小部件(unit)通常稱(chēng)為“單元電池(cell)”。將串聯(lián)或并聯(lián)電連接的許多這樣的單元電池 集成以獲得更高的電流或電壓或兩者的裝置通常稱(chēng)為“電池(battery)”。然而，通常將連 接的單元電池的任意集合(包括以其自身使用的單個(gè)單元電池)稱(chēng)作電池。因此，單個(gè)單 元電池可互換地稱(chēng)為“單元電池”或“電池”。氧化還原流通電池可用于許多需要儲(chǔ)存電能的技術(shù)中。例如，氧化還原流通電池 可用于儲(chǔ)存廉價(jià)生產(chǎn)的夜間電力以隨后在較昂貴地生產(chǎn)電力或者需求超過(guò)當(dāng)前生產(chǎn)能力 時(shí)的高峰需求期間提供電力。這樣的電池可用于儲(chǔ)存綠色能量，即由可再生來(lái)源例如風(fēng)、太 陽(yáng)、波浪或者其它非常規(guī)來(lái)源產(chǎn)生的能量?；陔娏\(yùn)行的許多裝置由于其供電的突然去除被不利地影響。氧化還原流通電 池可用作不間斷電源來(lái)替代較昂貴的備用發(fā)電機(jī)。可使用有效的儲(chǔ)能方法以構(gòu)造具有使停 電或者突然電源故障的影響減輕的內(nèi)置備用設(shè)備的裝置。儲(chǔ)能裝置還可降低發(fā)電站中的故障的影響。其中不間斷電源可為重要的其它情況包括，但不限于，其中不間斷電源是關(guān)鍵的 建筑例如醫(yī)院。這樣的電池可用于在發(fā)展中國(guó)家提供不間斷電源，許多發(fā)展中國(guó)家不具有 可靠的電源，導(dǎo)致間歇的電力可用性。氧化還原流通電池的另一可能用途是在電動(dòng)車(chē)輛方 面?？赏ㄟ^(guò)更換電解質(zhì)對(duì)電動(dòng)車(chē)輛快速“再充電”。所述電解質(zhì)可與所述車(chē)輛分開(kāi)地再充電 和再利用。因此，需要氧化還原流通單元電池以及由其形成的電池的改善的性能和長(zhǎng)壽命。

發(fā)明內(nèi)容
符合本發(fā)明的實(shí)施方式，提出了具有有利的離子交換膜的還原-氧化流通單元電 池。根據(jù)本發(fā)明的氧化還原流通單元電池可包括具有第一電解質(zhì)的第一半單元電池；具 有第二電解質(zhì)的第二半單元電池；和將所述第一半單元電池和所述第二半單元電池隔開(kāi)的 多孔膜，所述多孔膜的品質(zhì)因數(shù)(FOM)至少為最小F0M，其中FOM= (T2 η)/P，其中T為膜 厚，P為膜的平均孔徑，和Π為所述第一電解質(zhì)和所述第二電解質(zhì)的平均粘度。提供用于符合本發(fā)明實(shí)施方式的流通電池的多孔膜的方法包括確定品質(zhì)因數(shù)； 由所述多孔膜的孔徑或厚度確定第一參數(shù)；基于所述品質(zhì)因數(shù)，由所述多孔膜的未作為所 述第一參數(shù)的孔徑或厚度確定第二參數(shù)；和構(gòu)造具有所確定的孔徑和厚度的多孔膜。以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的這些和其它實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步的描述。


圖1說(shuō)明符合本發(fā)明實(shí)施方式的還原-氧化單元電池。圖2說(shuō)明可用于圖1中所示的還原-氧化單元電池中的多孔離子交換膜。圖3說(shuō)明符合本發(fā)明實(shí)施方式的膜中的品質(zhì)因數(shù)和擴(kuò)散電流之間的關(guān)系。圖4說(shuō)明對(duì)于包括符合本發(fā)明實(shí)施方式的一些膜的若干多孔膜的隨負(fù)載電流密 度變化的流通單元電池的往返(round-trip)效率。在附圖中，具有相同標(biāo)號(hào)的元件具有相同或基本類(lèi)似的功能。附圖僅是說(shuō)明性的。 附圖中所圖示的相對(duì)尺寸和距離是為了方便說(shuō)明并且不具有另外的含義。
具體實(shí)施例方式氧化還原流通單元電池是氧化還原電池的最小組件(component)。多個(gè)流通單元 電池連接(“堆疊”)以形成多個(gè)單元的電池。所述單元電池由被膜隔開(kāi)的兩個(gè)半單元電池 構(gòu)成，在氧化還原反應(yīng)期間離子遷移通過(guò)所述膜。一個(gè)半單元電池含有陽(yáng)極液和另一個(gè)半 單元電池含有陰極液，所述陽(yáng)極液和陰極液共同稱(chēng)為電解質(zhì)。經(jīng)常使用外部泵送系統(tǒng)使電 解質(zhì)(陽(yáng)極液和陰極液)流過(guò)半單元電池。各半單元電池中的至少一個(gè)電極提供其上發(fā)生 氧化還原反應(yīng)并且電荷從其轉(zhuǎn)移的表面。氧化還原流通單元電池通過(guò)在充電或放電期間改變其組分的氧化狀態(tài)而工作?；?本的氧化還原流通單元電池的兩個(gè)半單元電池通過(guò)傳導(dǎo)性的電解質(zhì)串聯(lián)連接，一種用于陽(yáng) 極反應(yīng)和另一種用于陰極反應(yīng)。各半單元電池中的電極包括其上發(fā)生氧化還原反應(yīng)的限定 表面區(qū)域。當(dāng)發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，電解質(zhì)流過(guò)半單元電池。兩個(gè)半單元電池通過(guò)離子交換膜(IEM)隔開(kāi)，其中陽(yáng)離子或陰離子通過(guò)該膜。多個(gè)這樣的單元電池串聯(lián)電連接(“堆 疊”)以實(shí)現(xiàn)更高的電壓或者并聯(lián)電連接(“堆疊”)以實(shí)現(xiàn)更高的電流。反應(yīng)物電解質(zhì)儲(chǔ) 存在單獨(dú)的罐中并且根據(jù)需要以受控方式分配到各單元電池中以向負(fù)載提供電力。氧化還原流通單元電池的問(wèn)題之一是IEM的污染(結(jié)垢，fouling)。主要傳導(dǎo)陽(yáng) 離子例如H+的IEM被稱(chēng)為陽(yáng)離子交換膜(CIEM)和主要傳導(dǎo)陰離子的IEM被稱(chēng)為陰離子交 換膜(AIEM)。IEM典型地為具有以非均勻(例如共擠出)或者均勻(例如輻照接枝)方式 嵌入的活性離子交換材料例如樹(shù)脂或官能度的紡織或無(wú)紡的塑料片材。這些離子交換材料 是活性材料并且通常被強(qiáng)氧化劑、酸和堿化學(xué)地侵蝕。結(jié)果，膜的離子交換能力隨著使用而 惡化，造成單元電池電阻升高，導(dǎo)致較低的單元電池效率和隨后降低的系統(tǒng)容量。在越高的電解質(zhì)濃度下，IEM中的惡化速率和程度越高。然而，電解質(zhì)濃度決定系 統(tǒng)能量密度，大多數(shù)使用者希望系統(tǒng)能量密度高。結(jié)果，流通電池的制造商想要使用更高的 電解質(zhì)濃度，但是受迫于由惡化速率導(dǎo)致的膜的增加電阻速率所強(qiáng)加的限制。氧化還原流通單元電池遇到的另一問(wèn)題是在高溫下使用IEM。許多氧化還原系統(tǒng) 在較高的溫度例如40 80°C下較好地催化。另外，在這樣的較高溫度下，溶液電阻較低，導(dǎo) 致較低的單元電池電阻和因此較好的系統(tǒng)效率及容量。然而，在較高的溫度下，膜的離子選 擇性可為低的，導(dǎo)致不混合系統(tǒng)中的不期望的電解質(zhì)交叉混合。對(duì)于混合反應(yīng)物系統(tǒng)，交叉 混合不是問(wèn)題，但是膜電阻的同時(shí)增加導(dǎo)致系統(tǒng)效率和容量的損失。為了防止這些問(wèn)題中的一些，已將不具有任何離子交換材料的多孔膜用在氧化還 原電池中。參見(jiàn)M. Lopez-Atalaya等，Journal of Power Sources，39 (1992) 147_154。Lopez Atalaya等在鐵鉻流通電池中考慮了多孔膜。然而，觀察到差的性能。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，氧化還原反應(yīng)完全在其中起始和最終產(chǎn)物兩者均為 非零氧化還原狀態(tài)的含水酸性介質(zhì)中發(fā)生。在非零氧化還原狀態(tài)下，在流通單元電池中采 用的電化學(xué)過(guò)程中沒(méi)有任何元素狀態(tài)的鍍、除鍍、或者產(chǎn)生。圖1說(shuō)明符合本發(fā)明一些實(shí)施方式的氧化還原流通單元電池100。氧化還原流通 單元電池100包括被離子交換膜(IEM) 106隔開(kāi)的兩個(gè)半單元電池102和104。半單元電池 102和104分別包括電極108和110，電極108和110與電解質(zhì)接觸使得在電極108或110 之一的表面處發(fā)生陽(yáng)極反應(yīng)和在電極108或110中的另一個(gè)的表面處發(fā)生陰極反應(yīng)。當(dāng)發(fā) 生氧化還原反應(yīng)時(shí)，電解質(zhì)流過(guò)半單元電池102和104的每一個(gè)。如圖1中所示，可通過(guò)泵116將半單元電池102中的電解質(zhì)泵送通過(guò)管道112至 儲(chǔ)罐120。類(lèi)似地，可通過(guò)泵118將半單元電池104中的電解質(zhì)泵送通過(guò)管道114至儲(chǔ)罐 122。在一些實(shí)施方式中，儲(chǔ)罐122可將已經(jīng)流過(guò)單元電池100的電解質(zhì)與未流過(guò)單元電池 100的電解質(zhì)隔離。然而，也可進(jìn)行放電或部分放電的電解質(zhì)的混合?？蓪㈦姌O108和110連接以向負(fù)載IM提供電能或者從電源1 接收電能。負(fù)載 124中所包括的其它監(jiān)控和控制電子設(shè)備可控制通過(guò)半單元電池102和104的電解質(zhì)的流 動(dòng)?？蓪⒍鄠€(gè)單元電池100串聯(lián)電連接(“堆疊”)以實(shí)現(xiàn)較高的電壓或者并聯(lián)電連接(“堆 疊”)以實(shí)現(xiàn)較高的電流。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，在電解質(zhì)與電極108和110之間的氧化還原反應(yīng)不 涉及任何達(dá)到零氧化狀態(tài)的氧化還原反應(yīng)。因此，與電極108和110的氧化還原反應(yīng)不導(dǎo) 致任何金屬或任何組分的元素形式鍍到電極108和110上或者從電極108和110除鍍。
流通電池(例如圖1中所示的)不同于二次電池，因?yàn)樵诹魍姵刂?，大部分電?質(zhì)保持在單元電池容積之外并且根據(jù)需要泵送到單元電池中。因此，在流通電池中，功率和 能量容量是脫開(kāi)聯(lián)系的。在二次電池中，所有電解質(zhì)儲(chǔ)存在單元電池容積內(nèi)，因此功率和能 量容量是相聯(lián)系的。流通電池和二次電池兩者均是可再充電的。在如下意義上，流通電池(其實(shí)例單元電池示于圖1中)不同于燃料電池盡管兩 者均基于電化學(xué)氧化還原原理工作，但是燃料通常在燃料電池中被消耗并且系統(tǒng)通常不是 可再充電的。常規(guī)的燃料電池燃料包括氫氣、甲醇、汽油、或者其它含氫材料。燃料必須連 續(xù)地補(bǔ)充以發(fā)電。流通電池中的電解質(zhì)是可再充電的，并且因此在由該電池產(chǎn)生電力時(shí)不 使用外部燃料供給。替代地，在流通電池的再充電期間利用電源。流通電池相對(duì)于二次電池的優(yōu)點(diǎn)可包括如下的一些或全部柔性設(shè)備布置(由于 功率和能量組件的分離)、長(zhǎng)的循環(huán)壽命(因?yàn)闆](méi)有固體-液體溶液相變)、沒(méi)有所產(chǎn)生的 有害排放、低的維持費(fèi)、和對(duì)過(guò)充電/過(guò)放電的耐受性。缺點(diǎn)可包括復(fù)雜的設(shè)備(包括泵、 傳感器、控制器、第二容納容器等)和低的能量密度。在如圖1中所示的氧化還原單元電池100的一些實(shí)施方式中，使用Fe/Cr氧化還 原對(duì)。于是所述氧化還原對(duì)包括Fe3++e" — Fe2+ (E0 = +0. 77IV)Cr3++e" — Cr2+ (E0 = _0· 407V)其中為反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。如果使用Fe/Cr氧化還原對(duì)，則電極108和110 之間的單元電池電壓將因此標(biāo)稱(chēng)地為1. 178V。如果在系統(tǒng)放電期間，電解質(zhì)具有與標(biāo)準(zhǔn)氫電極(SHE)相比凈的較高正極電勢(shì) (Etl)，則所述電解質(zhì)稱(chēng)為陰極液?；パa(bǔ)的電解質(zhì)則稱(chēng)為陽(yáng)極液。SHE通常定義為在25°C下 在使用氫氣電解質(zhì)的氧化還原反應(yīng)中鍍鉬的鉬電極。在氧化還原單元電池100的一些實(shí)施方式中，半單元電池102中的電解質(zhì)為!^eCl2 的酸性溶液，形成氧化還原單元電池100的陰極側(cè)。半單元電池104中的電解質(zhì)為CrCl3的 酸性溶液，形成氧化還原單元電池100的陽(yáng)極側(cè)。當(dāng)電源IM在陰極上提供相對(duì)于陽(yáng)極合 適的正電壓，由此對(duì)氧化還原流通單元電池100中的電解質(zhì)充電時(shí)，發(fā)生以下反應(yīng)半單元電池102中的陰極反應(yīng)Fe2+ — Fe3++e"半單元電池104中的陽(yáng)極反應(yīng)Cr3++e_ — Cr2+施加外部電源影響電子轉(zhuǎn)移，同時(shí)Cl_離子從陽(yáng)極半單元電池104穿過(guò)IEM 106到 陰極半單元電池102以保持電荷平衡。在理想情況下，完全充電的流通單元電池由在陰極 側(cè)的半單元電池102中的100% FeCl3溶液和在陽(yáng)極側(cè)的半單元電池104中的100% CrCl2 溶液構(gòu)成。當(dāng)用負(fù)載IM代替外部電源IM時(shí)，所述單元電池開(kāi)始放電，并且發(fā)生相反的氧化 還原反應(yīng)半單元電池102中的陰極反應(yīng)Fe3++e- — Fe2+半單元電池104中的陽(yáng)極反應(yīng)Cr2+ — Cr3++e_因此，在理想情況下，完全放電的流通單元電池由在半單元電池102中的陰極側(cè) 的100% FeCl2溶液和在半單元電池104中的陽(yáng)極側(cè)的100% CrCl3溶液構(gòu)成(在反應(yīng)期 間，CF離子已經(jīng)從半單元電池102遷移至半單元電池104)。
上述i^e/Cr系統(tǒng)的變型為具有預(yù)混的!^e和Cr溶液的氧化還原單元電池(參見(jiàn) Gahn等，NASA TM-87034，其全部引入本文作為參考)。由于膜例如IEM 106典型地不是完 美地透過(guò)選擇性的(即選擇性透過(guò)的)，經(jīng)過(guò)許多充電和放電循環(huán)，陽(yáng)極液和陰極液最終變 成交叉混合的，由此降低凈的系統(tǒng)容量。Gahn等提出使用氧化還原單元電池消除該問(wèn)題， 所述氧化還原單元電池的兩側(cè)在完全放電狀態(tài)下均含有1 1比例的狗(12和CrCl3溶液。 在完全充電狀態(tài)下，陽(yáng)極液包含1 1比例的CrCl2和!^eCl2,且陰極液包含1 1比例的 FeCl3和CrCl3。這樣，物質(zhì)的任何交叉擴(kuò)散僅表現(xiàn)為庫(kù)侖低效率(inefficiency)，并且隨 著時(shí)間保持1 1的電荷平衡。雖然以上實(shí)例描述了 Fe/Cr系統(tǒng)，但是其通?？蛇m用于其 它氧化還原對(duì)，例如所有的釩系統(tǒng)(參見(jiàn)Skyllas-Kazacos的美國(guó)專(zhuān)利4，786，567，其全部 引入本文作為參考)。如上所述，許多常規(guī)氧化還原流通單元電池中的IEM膜可遭受由于與電解質(zhì)的相 互作用引起的膜的惡化以及在運(yùn)行溫度下低的離子選擇性。這些問(wèn)題的一些可通過(guò)使用 不具有任何活性離子交換材料的多孔膜而消除。例如，Hruska和^vinell在他們的文章 “Investigation of Factors AffectingPerformance of the Iron-Redox Battery，，(公 布于 Journal of ElectrochemicalSociety 1981，Vol. 128 卷，No. 1，18-25)中展示了多孔 膜在基于鐵的氧化還原電池系統(tǒng)中的使用。然而，如Hruska的文章中所述，這樣的系統(tǒng)不 是真正的流通電池系統(tǒng)，因?yàn)殍F鍍?cè)陔姌O之一上。此外，Hruska所述的系統(tǒng)在沒(méi)有膜的情 況下也運(yùn)行，雖然效率較低。其它流通電池和二次非流通電池系統(tǒng)也已經(jīng)使用非離子選擇性多孔膜。例如，鉛 酸電池使用稱(chēng)為隔板的多孔膜。在鋅-溴流通電池系統(tǒng)中，也使用這樣的多孔膜，但是這樣 的系統(tǒng)具有鍍和除鍍金屬的半單元電池反應(yīng)之一。即使在根本沒(méi)有膜的情況下，這樣的系 統(tǒng)也工作，盡管效率較低。然而，在其中在電極處不發(fā)生反應(yīng)物的鍍或除鍍的真正的流通電 池例如以上關(guān)于圖1所描述的鐵-鉻系統(tǒng)中，膜基本上防止電解質(zhì)的混合和容許進(jìn)行充電 或放電。在其中在電極處不發(fā)生鍍或除鍍的真正的氧化還原流通電池中，應(yīng)選擇IEM 106 的特性以減少電解質(zhì)的交叉混合。電解質(zhì)交叉混合導(dǎo)致庫(kù)侖低效率。典型地在庫(kù)侖低效率 和其它運(yùn)行參數(shù)之間存在折衷。因此，符合本發(fā)明的一些實(shí)施方式，圖1的單元電池100中 的IEM 106為具有布置成實(shí)質(zhì)上改善非鍍的氧化還原流通單元電池的系統(tǒng)效率的物理參 數(shù)的多孔膜。此外，IEM 106的一些實(shí)施方式可布置成在其中在運(yùn)行開(kāi)始時(shí)或者在電池運(yùn) 行期間陽(yáng)極液和陰極液基本上彼此混合的氧化還原流通電池系統(tǒng)中起作用。圖2說(shuō)明浸沒(méi)在電解質(zhì)220和230中的符合本發(fā)明實(shí)施方式的IEM 106的實(shí)例。 如上所述，電解質(zhì)220和230可例如為!^eClx和CrCly的溶液，可各自為!^eClx和CrCly的混 合溶液，或者可為電解質(zhì)的任意其它組合，其中χ和1取決于電池充電狀態(tài)而改變。符合一 些實(shí)施方式，IEM 106為具有孔210的多孔膜。符合本發(fā)明的一些實(shí)施方式，IEM 106的厚 度T、IEM 106的孔隙率Φ、及孔210的平均孔徑P與電解質(zhì)220和230的電解質(zhì)粘度η及 電阻率平衡以優(yōu)化單元電池100的性能。在氧化還原單元電池例如單元電池100中，單元電池電阻決定單元電池的效率并 且因此決定容量利用率。如果單元電池100以電流I充電，單元電池的開(kāi)路電壓(OCV)為 Ε，且單元電池電阻為R，則單元電池的“往返電壓效率”(Ev_RT)定義為
權(quán)利要求
1.氧化還原流通單元電池，包括 具有第一電解質(zhì)的第一半單元電池， 具有第二電解質(zhì)的第二半單元電池，和將所述第一半單元電池和第二半單元電池隔開(kāi)的多孔膜，所述多孔膜的品質(zhì)因數(shù) (FOM)至少為最小F0M，其中FOM= (T2 η)/P，其中T為膜厚，P為膜的平均孔徑，和η為所 述第一電解質(zhì)和所述第二電解質(zhì)的平均粘度。
2.權(quán)利要求1的單元電池，其中所述第一電解質(zhì)和所述第二電解質(zhì)在充電或放電時(shí)均 處于非零氧化還原狀態(tài)。
3.權(quán)利要求1的氧化還原流通單元電池，其中所述平均孔徑小于約0.5微米，所述膜厚 大于約1. 0毫米，及所述第一電解質(zhì)和所述第二電解質(zhì)的平均粘度為約4. OcP0
4.權(quán)利要求1的單元電池，其中所述多孔膜已在制造后被處理以基本上除去任何油或 增塑劑內(nèi)容物。
5.權(quán)利要求1的單元電池，其中所述膜已經(jīng)被表面處理以改變對(duì)于電解質(zhì)溶液的表面 接觸角。
6.權(quán)利要求1的單元電池，其中所述第一電解質(zhì)包括鹽酸和鐵的氯化物，和所述第二 電解質(zhì)包括鹽酸和鉻的氯化物。
7.權(quán)利要求1的單元電池，其中所述最小FOM為十(10)。
8.提供用于流通單元電池的多孔膜的方法，包括 確定品質(zhì)因數(shù)；由所述多孔膜的孔徑或者厚度確定第一參數(shù)；基于所述品質(zhì)因數(shù)，由所述多孔膜的未作為第一參數(shù)的孔徑或者厚度確定第二參數(shù)；和構(gòu)造具有所確定的孔徑和厚度的多孔膜。
9.權(quán)利要求8的方法，其中確定品質(zhì)因數(shù)包括將所述品質(zhì)因數(shù)定義為FOM= (T2 η)/P，其中T為所述厚度，P為所述孔徑，和η為所 述流通單元電池的電解質(zhì)的平均粘度，和基于將所述多孔膜用于所述流通單元電池中時(shí)的目標(biāo)交叉擴(kuò)散電流，選擇大于約10 的品質(zhì)因數(shù)。
全文摘要
提出了利用將第一半單元電池和第二半單元電池隔開(kāi)的多孔膜的氧化還原流通單元電池。選擇所述多孔膜具有至少為最小FOM的品質(zhì)因數(shù)(FOM)。提供用于流通單元電池的多孔膜的方法可包括確定品質(zhì)因數(shù)；由所述多孔膜的孔徑或者厚度確定第一參數(shù)；基于所述品質(zhì)因數(shù)，由所述多孔膜的未作為第一參數(shù)的孔徑或者厚度確定第二參數(shù)；和構(gòu)造具有所述孔徑和厚度的多孔膜。
文檔編號(hào)H01M4/36GK102144321SQ200980133787
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月1日
發(fā)明者薩羅杰.K.薩胡 申請(qǐng)人:迪亞能源股份有限公司