監(jiān)測氧化還原液流電池組系統(tǒng)中的電解質(zhì)濃度的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于監(jiān)測、管理氧化還原液流電池組中的電解質(zhì)濃度的方法、系統(tǒng)和結構，其包括將第一批液體電解質(zhì)導入到測試電池的第一區(qū)室中，并將第二批液體電解質(zhì)導入到所述測試電池的第二區(qū)室中。所述方法還提供了測量所述測試電池的電壓，測量從所述測試電池達到第一電壓直到所述測試電池達到第二電壓的實耗時間；以及根據(jù)所述實耗時間確定所述液體電解質(zhì)的不平衡程度。
【專利說明】監(jiān)測氧化還原液流電池組系統(tǒng)中的電解質(zhì)濃度
[0001]相關申請
[0002]本申請要求2011年3月29日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/468，733和2012年3月28日提交的美國申請?zhí)?3/432，243的優(yōu)先權利益。這兩份申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。
[0003]關于聯(lián)邦資助的研究的申明
[0004]在本專利申請中包括的發(fā)明利用由美國能源部（US Department of Energy)(DOE)資助的DE - 0E0000225 “回收動作——用于智能電網(wǎng)可再生能源應用的液流電池組角軍決萬案，，(Recovery Act-Flow Battery Solution for Smart Grid Renewable EnergyApplications)下的政府支持做出。美國政府在這些發(fā)明中具有一定權力。
發(fā)明領域
[0005]總的來說，本發(fā)明涉及還原-氧化(氧化還原）液流電池組，更具體來說，涉及液流電池組電解質(zhì)中反應物濃度的監(jiān)測和表征。
【背景技術】
[0006]液流電池組是電化學儲能系統(tǒng)，其中電化學反應物溶解在液體電解質(zhì)中（有時被統(tǒng)稱為“反應物”)，其被泵過反應池，在那里通過還原和氧化反應將電能轉(zhuǎn)變成反應物中的化學勢能，或從化學勢能提取出電能。在必須儲存和放出兆瓦級電能的應用中，可以通過增加儲罐尺寸將氧化還原液流電池組系統(tǒng)擴展到所需儲能容量，以及通過增加電化學電池或電池組塊的數(shù)量或尺寸，將其擴展到產(chǎn)生所需輸出功率。液流電池組的各種化學和布置在本領域中是已知的。
[0007]在基于Fe/Cr氧化還原對的某些氧化還原液流電池組系統(tǒng)中，陰極電解質(zhì)(在正極半電池組中)含有FeCl3、FeCl2和HC1。陽極電解質(zhì)(在負極半電池組中)含有CrCl3XrCl2和HC1。這樣的系統(tǒng)被稱為“未混合反應物”系統(tǒng)。在“混合反應物”系統(tǒng)中，陽極電解質(zhì)也含有FeCl2，陰極電解液也含有CrCl3。在任一種情況的初始狀態(tài)下，陰極電解質(zhì)和陽極電解質(zhì)通常具有等摩爾的反應物濃度。
[0008]在大量充電/放電循環(huán)后，由于充電和/或放電操作期間的副反應，陰極電解質(zhì)和陽極電解液可能變得不平衡。例如，在Fe/Cr氧化還原液流電池組的情形中，在充電循環(huán)期間在陽極處發(fā)生產(chǎn)氫副反應。這樣的副反應通過將ー個半電池組中比在第二電解質(zhì)中出現(xiàn)的更多的反應物轉(zhuǎn)變成較高的SOC狀態(tài)，而引起電解質(zhì)濃度的不平衡。在這種不平衡狀態(tài)下，例如Fe3+的濃度可能高于Cr2+的濃度。這種不平衡降低電池組容量，并且是不合乎需要的。隨著液流電池組荷電狀態(tài)（SOC)的提高，產(chǎn)生的氫氣的比例以及因此反應物的不平衡程度也增加。
[0009]可以通過將陰極電解質(zhì)在重平衡池中進行處理，來校正不平衡狀態(tài)。ー個實例是如美國專利4，159. 366中所描述的鐵/氫燃料電池組，所述專利描述了ー種電解重平衡池，其被構造成在重平衡池陽極處氧化廢料氫，并在重平衡池陰極處將過量Fe3+離子還原成Fe2+離子?？梢詮腃r物質(zhì)電解質(zhì)回收H2，并將其與一部分Fe電解液一起導入到重平衡池中。在使用或不使用外加電壓的情況下，可以使用催化劑來促進反應。類似的電池組的另一個實例提供在2007年11月26日由電化學學會（Electrochemical Society)電子出版的 Khalid Fatih, David P. Wilkinson, Franz Moraw, Alan Ilicic 和 Francois Girard 的“直接氫氧化還原燃料電池組的進展”（Direct Hydrogen Redox Fuel Cell)中。
[0010]荷電狀態(tài)和電解質(zhì)不平衡的監(jiān)測或測量提出了附加的挑戰(zhàn)。這樣的濃度可以如例如Sahu的美國專利7，855，005中所述通過分光光度法，或通過各種其他方法來測量。
[0011]發(fā)明概述
[0012]在一種實施方式方法中，還原-氧化(氧化還原）液流電池組系統(tǒng)中的電解質(zhì)不平衡程度通過下列步驟來確定：將第一液體電解質(zhì)導入到測試電池的第一區(qū)室中；將第二液體電解質(zhì)導入到所述測試電池的第二區(qū)室中；測量所述測試電池的電壓；測量從所述測試電池達到第一電壓直至達到電壓測試終點的實耗時間；以及根據(jù)所述實耗時間確定所述第一和第二液體電解質(zhì)中至少ー種反應物的濃度。
[0013]在另ー種實施方式中，電子控制器具有處理器并具有非暫時性計算機可讀介質(zhì)，所述介質(zhì)與所述處理器偶聯(lián)并含有處理器可執(zhí)行指令，以執(zhí)行將第一液體電解質(zhì)導入到測試電池的第一區(qū)室中，將第二液體電解質(zhì)導入到所述測試電池的第二區(qū)室中，測量所述測試電池的電壓，測量從所述測試電池達到第一電壓直至達到電壓測試終點的實耗時間，以及根據(jù)所述實耗時間確定所述第一和第二液體電解質(zhì)中至少ー種反應物的濃度的操作。
[0014]在其他實施方式中,還原-氧化(氧化還原）液流電池組系統(tǒng)具有氧化還原液流電池組、與所述液流電池組流體連接的測試電池和用于監(jiān)測和控制所述測試電池的電子控制器。
[0015]附圖簡述
[0016]并入本文并構成本說明書的一部分的附圖，說明本發(fā)明的示例性實施方式，并與上面給出的一般性描述和下面給出的詳細描述一起，用于解釋本發(fā)明的特點。
[0017]圖I是ー種實施方式的包括電解質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的氧化還原液流電池組系統(tǒng)的示意圖。
[0018]圖2是ー種實施方式的電解質(zhì)監(jiān)測測試電池的一種實施方式的橫截面圖。
[0019]圖3是電解質(zhì)監(jiān)測測試電池的一種實施方式的部件分解圖。
[0020]圖4是電解質(zhì)監(jiān)測測試電池的另ー種實施方式的部件分解圖。
[0021]圖5是圖4的電解質(zhì)監(jiān)測測試電池實施方式的區(qū)室層的平面圖。
[0022]圖6A是電解質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的直通流流體遞送系統(tǒng)的實施方式的示意圖。
[0023]圖6B是電解質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的往復式流體遞送系統(tǒng)的實施方式的示意圖。
[0024]圖7A是Fe/Cr液流電池組系統(tǒng)的電解質(zhì)電勢對濃度差圖，帶有舉例說明平衡電解質(zhì)溶液的點。
[0025]圖7B是Fe/Cr液流電池組系統(tǒng)的電解質(zhì)電勢對濃度差圖，帶有舉例說明正極不平衡電解質(zhì)溶液的點。
[0026]圖7C是Fe/Cr液流電池組系統(tǒng)的電解質(zhì)電勢對濃度差圖，帶有舉例說明不平衡電解質(zhì)溶液的充電的點。
[0027]圖7D是Fe/Cr液流電池組系統(tǒng)的測試電池OCV對濃度差圖，帶有舉例說明不平衡電解質(zhì)溶液的充電的點。
[0028]圖7E是測試電池OCV對測試電池中不平衡電解質(zhì)充電時間的圖。
[0029]圖7F是測試電池OCV對濃度差圖，說明了測試電池中平衡電解質(zhì)的充電。
[0030]圖7G是Fe/Cr液流電池組系統(tǒng)的電解質(zhì)電勢對濃度差圖，帶有舉例說明負極不平衡電解質(zhì)溶液的點。
[0031]圖8是電池組電壓對時間圖，說明了幾種已知不平衡樣品的充電。
[0032]圖9A是參比電極的一種實施方式的示意圖。
[0033]圖9B是參比電極的另ー種實施方式的示意圖。
[0034]圖9C是偶聯(lián)于電解質(zhì)管道中的接頭的參比電極的一種實施方式的示意圖。
[0035]圖IOA是示出了 Fe/Cr液流電池組系統(tǒng)的電解質(zhì)電勢對濃度差圖的圖，帶有舉例說明使用參比電極測量反應物濃度的過程的點。
[0036]圖IOB是示出了圖IOA的過程的電勢對濃度差變化的圖。
[0037]圖IOC是示出了 Fe/Cr液流電池組系統(tǒng)的電解質(zhì)電勢對濃度差圖的圖，帶有舉例說明使用參比電極測量反應物濃度的過程的點。
[0038]圖IOD是示出了圖IOC的過程的電勢對濃度差變化的圖。
[0039]圖IlA是示出了 Fe/Cr液流電池組系統(tǒng)的電解質(zhì)電勢對濃度差曲線的一段的圖，帶有舉例說明不使用參比電極測量反應物濃度的過程的點。
[0040]圖IlB是示出了 Fe/Cr液流電池組系統(tǒng)的電解質(zhì)電勢對濃度差曲線的一段的圖，帶有舉例說明不使用參比電極測量反應物濃度的過程的點。
[0041 ] 圖IIC是示出了圖IIA的過程的測試電池中OCV變化對反應物濃度變化的圖。
[0042]圖IID是示出了圖IIB的過程的測試電池中OCV變化對反應物濃度變化的圖。
[0043]圖12A是過程流程表，示出了用于測量一對液流電池組電解質(zhì)中的不平衡程度的控制過程。
[0044]圖12B是可以與圖12A的過程一起使用的流體遞送系統(tǒng)的實施方式的示意圖。
[0045]圖13A是過程流程表，示出了用于測量液流電池組電解質(zhì)中帶電荷電解質(zhì)反應物的濃度的控制過程。
[0046]圖13B是可以與圖13A的過程一起使用的流體遞送系統(tǒng)的實施方式的示意圖。
[0047]圖14A是過程流程表，示出了用于測量以下兩者的控制過程：至少ー種電解質(zhì)中帶電荷電解質(zhì)反應物的濃度和一對液流電池組電解質(zhì)中的不平衡程度。
[0048]圖14B是可以與圖14A的過程一起使用的流體遞送系統(tǒng)的實施方式的示意圖。
[0049]圖15是Fe/Cr液流電池組電解質(zhì)的時間對不平衡性圖。
[0050]圖16是Fe/Cr液流電池組電解質(zhì)的時間對不平衡性的線性化圖。
[0051]圖17是OCV對時間圖，示出了已知不平衡樣品的幾條經(jīng)驗確定的曲線。
[0052]圖18是ー種實施方式的用于監(jiān)測和控制測試電池的電子控制器的示意圖。
[0053]圖19是按照一種實施方式方法測定還原-氧化(氧化還原）液流電池組系統(tǒng)中的電解質(zhì)不平衡程度的方法的流程圖。
[0054]詳細描述
[0055]簡介和定義
[0056]當在本文中使用時，短語“荷電狀態(tài)”及其縮寫“ S0C”是指儲存的電荷（以安培-小時為單位測量）與完整氧化還原液流電池組系統(tǒng)的電荷儲存容量之比。具體來說，術語“荷電狀態(tài)”和“SOC”可以是指液流電池組中儲存的可用電荷與液流電池組系統(tǒng)完全的理想電荷儲存容量的即時比率。在某些實施方式中，“可用的”儲存電荷可以是指可以在等于或高于閾值電壓(例如在Fe/Cr液流電池組系統(tǒng)的某些實施方式中約0. 7V)時放出的儲存電荷。在某些實施方式中，理想的電荷儲存容量可以排除不平衡電解質(zhì)的影響來計算。
[0057]當在本文中使用時，短語“氧化狀態(tài)”及其縮寫“ S00”是指至少ー種液體電解質(zhì)的化學物質(zhì)組成。具體來說，氧化狀態(tài)和SOO是指電解質(zhì)中已經(jīng)從“放電”狀態(tài)轉(zhuǎn)變(例如氧化或還原）到“充電”狀態(tài)的反應物的比例。例如，在基于鐵/鉻（Fe/Cr)氧化還原對的氧化還原液流電池組中，陰極電解質(zhì)（正極電解質(zhì)）的氧化狀態(tài)可以被定義為已經(jīng)從亞鐵（Fe2+)形式被氧化成高鐵（Fe3+)形式的Fe總量的百分率，陽極電解質(zhì)(負極電解質(zhì)）的氧化狀態(tài)可以被定義為已經(jīng)從Cr3+形式還原成Cr2+形式的Cr總量的百分率。盡管本文中的許多實施方式參考Fe/Cr液流電池組化學來描述，但應該理解，由于本公開的益處，某些實施方式適用于使用其他反應物的液流電池組系統(tǒng)（以及某些混合型液流電池組系統(tǒng))。
[0058]在某些實施方式中，兩種電解質(zhì)的氧化狀態(tài)可以彼此獨立地變化或測量。因此，術語“氧化狀態(tài)”和“S00”可以是指全液體氧化還原液流電池組系統(tǒng)中僅僅ー種電解質(zhì)或兩種電解質(zhì)的化學組成。ー種或兩種電解質(zhì)的氧化狀態(tài)也可以通過所需充電或放電過程之外的其他過程來改變。例如，不想要的副反應可能引起一種電解質(zhì)中的活性物質(zhì)的氧化或還原，而不在第二種電解質(zhì)中產(chǎn)生相應的反應。這樣的副反應可以引起正極和負極電解質(zhì)各自的SOC變得不平衡，使得ー種電解質(zhì)具有比另ー種電解質(zhì)更高效的S0C。
[0059]對于Fe/Cr氧化還原液流電池組來說，正極電解質(zhì)的SOO可以被定義為電解質(zhì)中Fe3+的濃度與電解質(zhì)中Fe的總濃度（即Fe3+和Fe2+濃度之和)的比率。同樣地，負極電解質(zhì)的SOO被定義為電解質(zhì)中Cr2+的濃度與Cr的總濃度（S卩Cr3+和Cr2+濃度之和）的比率，并且可以表示成負數(shù)。采取方程形式，它們是：
[0060]SOOpos=Fe3+/ (Fe3++Fe2+) [I]
[0061 ] SOOneg= - Cr2+/ (Cr2++Cr3+) [2]
[0062]不等量混合反應物
[0063]液流電池組電解質(zhì)可以被配制成使得在完全放電狀態(tài)下，在正極和負極電解質(zhì)中是一致的。這樣的系統(tǒng)可以被稱為“混合反應物”系統(tǒng)，其實例描述在美國專利號4，543，302中。在某些實施方式中，可以使用在初始電解質(zhì)(完全放電的）中含有不等濃度的FeCl2和CrCl3的混合反應物電解質(zhì)，以最小化CrCl2和FeCl3濃度中的不相等性，并減少液流電池組系統(tǒng)運行期間的H2產(chǎn)生。在完全放電狀態(tài)下所述組成的ー個實例是IM FeCl2/l. IMCrCl3/2 - 3M HCl。在這樣的實施方式中，在最初制備的完全放電的電解質(zhì)溶液中故意將CrCl3的濃度制造成高于FeCl2的濃度。在充電后，CrCl2的SOO將低于FeCl3的S00，從而在H2產(chǎn)生是更大問題的Cr電極處避免了高SOO條件。使用這種不等量混合的反應物，F(xiàn)e電極可以被充電至接近100%，而Cr電極可以被充電至較低的S00。
[0064]正電極處的Fe離子性物質(zhì)（Fe3+、Fe2+)具有總濃度Fet=Fe3++Fe2+。相應地，負電極處的Cr離子性物質(zhì)（Cr3+、Cr2+)具有總濃度Crt=Cr3++Cr2+。在不等量混合反應物電解質(zhì)的實施方式中，F(xiàn)et不等于Crt，并且離子性物質(zhì)Fe3+、Fe2+、Cr3+和Cr2+的濃度隨著SOO廣泛變化。[0065]在Cr電極變得更充分充電時出現(xiàn)的更負電勢下，H2產(chǎn)生速率增加。在充電期間，Cr2+濃度與Cr3+濃度之比（即Cr2+/Cr3+)增加，其反映在Cr電極的電勢更負中。通過添加過量Cr3+，該比率將降低，Cr電極的電勢將負得更少，并且H2產(chǎn)生將減少。
[0066]例如，使用在0%S00(完全放電)下具有不等濃度的FeCl2和CrCl3的IM FeCl2/l. IMCrCl3/2M HCl混合反應物，可以輸入到電池的最大電荷量受到陽極電解質(zhì)或陰極電解質(zhì)中較低濃度的電活性物質(zhì)的限制。在這種情況下，較低濃度是IM FeCl2。過量CrClJ^SOO的影響可以在下述實例中看到。在充電期間，如果全部的IM FeCl2被氧化成FeCl3，那么PosSOO接近100%。同時，近似相同量（1M)的CrCl3被還原成CrCl2,使NegSOO接近91%( I. 0/1. I)。在這個實例中，不等量混合反應物組合物的最大SOO是CrCl3的過剩量和FeCl2濃度的函數(shù)。
[0067]在某些實施方式中，不等量混合反應物對于電池電壓也可以提供優(yōu)勢。對于含有等摩爾混合的反應物（即IM FeCl2/lM CrC13/IM HCl)并且充電至90%S00的電池來說，使用Nernst電勢關系計算的電池電壓為I. 104V。
[0068]這可以與使用含有過量Cr3+的組成為IM FeCl2/l. IM CrCl3/lM HCl的不等量混合反應物的電池進行比較。當對于正電極（Fe電極)來說PosSOO為90%時，負電極（Cr電極）NegSOO為81. 8%，電池電壓為I. 084V。通過添加略微過量的Cr3+，電池電壓降低20mV，負電極的SOO降低約8%。這 兩種因素對于在較高SOO下減少H2產(chǎn)生是有益的，并幫助提高能量效率。
[0069]在基于其他氧化還原對并且當一個電極接近高SOO時寄生副反應變得越來越容易發(fā)生的液流電池組電解質(zhì)中，可以獲得類似的優(yōu)點。
[0070]在某些實施方式中，如果液流電池組電解質(zhì)含有不等濃度的總活性材料，則完美平衡的帶電荷電解質(zhì)對將各自含有等量的兩種帶電物質(zhì)(例如等量的Fe3+和Cr2+)，但兩種電解質(zhì)的SOO將不同。例如，在不等量混合反應物Fe/Cr液流電池組中，F(xiàn)e的總濃度可能低于Cr的總濃度(例如在某些實施方式中，總Fe=L 3M，總Cr=L 4M)。在這樣的系統(tǒng)中，即使當帶電物質(zhì)處于平衡時，負極電解質(zhì)的SOO的絕對值也可能小于正極電解質(zhì)的SOO的絕對值。例如，如果Cr2+和Fe3+ 二者都為0. 7M，負極電解質(zhì)的SOO為-0. 7/1. 4= - 0. 50 ;正極電解質(zhì)的SOO為0. 7/1. 3=0. 54。
[0071]下面的實施方式包括用于對液流電池組電解質(zhì)中溶解的反應物物質(zhì)的濃度進行表征的系統(tǒng)和方法，包括用于對電解質(zhì)不平衡進行定量的系統(tǒng)和方法。盡管許多實施方式參考Fe/Cr液流電池組進行描述，但同樣的原理和概念也可以適用于其他液流電池組化學。
[0072]將參考附圖對各種實施方式進行詳細描述。如果可能，相同的參考數(shù)字將在所有圖中用于指稱相同或相似的部件。對特定實例和實施方式做出的參考是出于舉例說明的目的，并且不打算限制本發(fā)明或權利要求書的范圍。
[0073]如圖I中所示，電解質(zhì)濃度監(jiān)測系統(tǒng)100的某些實施方式可以整合在氧化還原液流電池組系統(tǒng)102中。如圖I中所示的氧化還原液流電池組系統(tǒng)102可以包括與液流電池組堆組件106流體連接的電解質(zhì)儲罐104。在某些實施方式中，氧化還原液流電池組系統(tǒng)102可以包括4個分開的儲罐體積，其可以被構造成保持帶電荷電解質(zhì)與不帶電荷電解質(zhì)分離開。這樣的分開的儲罐體積可以包括4個分開的儲罐或帶有間隔物的2個儲罐。[0074]在某些實施方式中，液流電池組堆組件106可以包括大量電化學反應池，其被構造用于對液體電解質(zhì)中的活性物質(zhì)進行充電和放電?？梢蕴峁┍?08以將電解質(zhì)泵過液流電池組堆組件106和任何其他相連的系統(tǒng)，例如重平衡系統(tǒng)110和/或電解質(zhì)濃度監(jiān)測系統(tǒng)100。在某些實施方式中，氧化還原液流電池組系統(tǒng)102可以電連接到電源112和/或電負載114。也可以提供主要液流電池組系統(tǒng)控制器116來控制氧化還原液流電池組系統(tǒng)102的運行，包括泵、閥、電連接或氧化還原液流電池組系統(tǒng)102中的任何其他電子或電動機械部件的運行。
[0075]鐵/鉻液流電池組電化學
[0076]Fe/Cr液流電池組中Fe和Cr離子性物質(zhì)的價態(tài)，在充電和放電之間變化。可能需要關于所述離子性物質(zhì)的濃度的信息，以確定電池組的荷電狀態(tài)（SOC)和陽極電解質(zhì)與陰極電解質(zhì)的電解質(zhì)平衡。在某些實施方式中，可將Fe/Cr液流電池組電池的電勢用于監(jiān)測電池組的S0C。更高的電壓表明電池組SOC更高。然而，液流電池組電池的電壓可能是不明確的，因為在Fe/Cr液流電池組中存在4種對電池電壓有貢獻的離子性物質(zhì)（Cr2+、Cr3+、Fe3+和Fe2+)。在某些實施方式中，可以通過分開測量陽極電解質(zhì)和陰極電解質(zhì)的電壓來獲得SOC和離子性物質(zhì)濃度的更明確的測量。
[0077]如果充電和放電完全可逆，則電池組總是處于平衡中，陰極電解質(zhì)中的Fe3+濃度與陽極電解質(zhì)中的Cr2+濃度相同。在實際中，副反應通常使陰極電解質(zhì)中的Fe3+濃度高于陽極電解質(zhì)中的Cr2+濃度。在這種狀態(tài)下，系統(tǒng)被稱為是不平衡的，并且電池組的儲能容量降低。不平衡的系統(tǒng)必須被適當?shù)刂仄胶庖灾匦芦@得儲能容量。不充分的重平衡仍然在陰極電解質(zhì)中留下比陽極電解質(zhì)中的Cr2+更多的Fe3+，導致在本文中被稱為正極不平衡的狀況。過量的重平衡引起陰極電解質(zhì)中的Fe3+少于陽極電解質(zhì)中的Cr2+，導致在本文中被稱為負極不平衡的狀況。在任一種情況下，不能完全重新獲得電池的容量。
[0078]在理想的Fe/Cr氧化還原液流電池組中，在充電期間的總體電化學反應為：
[0079]Fe2++Cr3+ — Fe3++Cr2+ [3]
[0080]Nernst方程給出了電池電勢與電解質(zhì)濃度之間的關系。
[0081]Ecell=E0+ (RT/nF) *ln ([Fe3+] [Cr2+] / [Fe2+] [Cr3+] ) [4]
[0082]在某些實施方式中，如果電池不受H2產(chǎn)生或其他副反應的困擾，則Fe3+和Cr2+的濃度可以相等，并且可以從電池電勢來確定。然而，在具有副反應時，陰極電解質(zhì)和陽極電解質(zhì)兩者的SOO不能從電池電勢測量來確定。為了避免與電池電勢相關的問題，可以進行陽極電解質(zhì)和陰極電解質(zhì)的分開的半電池組氧化還原電勢測量，以獨立地確定每種電解質(zhì)的S00。電解質(zhì)的氧化還原電勢的測量，可以使用參比電極和指示電極來進行。可以使用任何適合的參比電極，例如甘汞電極或銀-氯化銀（Ag/AgCl)電極。適合的指示電極的實施方式包括鉬、金或碳電極等。這些電極都可以從例如Sensorex商購。
[0083]在使用指示電極和參比電極兩者的測量布置中，無論溶液中各種物質(zhì)的濃度如何，參比電極的電勢是相同的。但是指示電極的電勢在陰極電解質(zhì)中隨著Ln([Fe3+]/[Fe2+])以及在陽極電解質(zhì)中隨著Ln([Cr2+]/[Cr3+])線性變化。然而，使用參比電極在氧化還原液流電池組中獲得的測量值易受幾種誤差來源的影響，并可能出現(xiàn)IOmV或更高量級的測量不確定性。
[0084]監(jiān)測的簡介[0085]為了控制重平衡反應以使其進行到正確程度，希望了解電解質(zhì)中活性物質(zhì)的帶電荷形式(例如陰極電解質(zhì)中的Fe3+和陽極電解質(zhì)中的Cr2+)的濃度。在某些實施方式中，知道陰極電解質(zhì)中的Fe3+濃度與陽極電解質(zhì)中的Cr2+濃度之間的差值，可能就已足夠。非常小的、理想地為零的差值，通常是合乎需要的。
[0086]可以獲得用于監(jiān)測液體電解質(zhì)中溶解的反應物的濃度的各種技術，包括測量電解質(zhì)的性質(zhì)例如氧化還原電勢、折射率、密度、濃度(例如通過分光光度分析）或它們的各種組
ム
ロ o
[0087]測試電池的結構
[0088]在某些實施方式中，可以通過將電解質(zhì)置于構造適當?shù)臏y試電池中并監(jiān)測電壓、電流或其他電學量隨時間的變化，來測量電解質(zhì)的SOO和/或不平衡。測試電池120的ー種實施方式的橫截面圖示出在圖2中，如圖2中所示，測試電池120的某些實施方式可以包括第一和第二電解質(zhì)區(qū)室122、124，在其之間具有分隔膜126。在某些實施方式中，每個區(qū)室122、124可以基本上被多孔導電材料例如碳或石墨氈材料占據(jù)。在如圖3中所示的可選實施方式中，第一和第二電解質(zhì)區(qū)室122、124可以包括淺的流動通道128，其被肋狀凸起130或被構造用于將電子傳入和傳出液體電解質(zhì)的任何其他結構分隔開。
[0089]如圖2中所示，分別地，第一電解質(zhì)區(qū)室122可以包括流體端ロ 132、134，第二電解質(zhì)區(qū)室124可以包括流體端ロ 136、138，電解質(zhì)可以通過所述流體端ロ流入和/或流出相應的電解質(zhì)區(qū)室122、124。在某些實施方式中，ー對流體端ロ 134、138可以通過流體通路140相連使其彼此流體連通，使得可以將電解質(zhì)首先如箭頭142所示通過流體端ロ 132導入到第一電解質(zhì)區(qū)室122中，其次通過流體通路140經(jīng)流體端ロ 134導出第一電解質(zhì)區(qū)室122，第三經(jīng)流體端ロ 138導入到第二電解質(zhì)區(qū)室124中，然后第四如箭頭144所示經(jīng)第二電解質(zhì)區(qū)室124中的流體端ロ 136離開測試電池120。
[0090]在可選替實施方式中，可以將電解質(zhì)如箭頭146、148所示分開地并平行地分別導入到流體端ロ 132、136中，然后如箭頭146、148所示從流體端ロ 134、138出去。流體端ロ132、134、136、138可以采取任何形式，并且可以是將電解質(zhì)運送進出測試電池120的電解質(zhì)區(qū)室122、124所需的任何形狀和尺寸。
[0091]在某些實施方式中，電解質(zhì)區(qū)室122、124兩者或其一可以含有由碳氈或其他適合的流通式（flow-through)電極材料制成的多孔電極。例如，可以使用任何導電并在電解質(zhì)中惰性的材料，作為可以置于單元電池組區(qū)室兩者或其一中的、或與単元電池組區(qū)室兩者或其一的一部分整體成型的多孔或固體電極。在某些實施方式中，電極兩者或其一的表面可以用所選的用于促進所需反應或抑制不想要的反應的催化劑材料進行處理、鍍層或通過其他方式包被。測試電池120還可以包括電端子180、182，用于將測試電池120電連接到電源或電負載156。測試電池120可以包括一個或多個雙極板或端子板158、160，其分別與電解質(zhì)區(qū)室122、124內(nèi)的電極相接觸。
[0092]圖3-4示出了測試電池120的兩種實施方式的部件分解圖。具體參考圖4，測試電池120可以包括上部主體部分162和下部主體部分164，它們可以夾、用螺栓固定、焊接或通過其他方式密封在一起，其間夾心有分隔膜126和任何其他所需部件。在例如圖4中示出的測試電池120的實施方式中，電解質(zhì)區(qū)室122、124可以由ー對可移除的區(qū)室層168、170中的挖切部（cutout) 166定義。在某些實施方式中，區(qū)室層168、170可以由可壓縮襯墊材料例如橡膠或硅酮制成。在其他實施方式中，區(qū)室層168、170可以由任何其他所需材料例如塑料或固體石墨制成。在某些實施方式中，區(qū)室層168、170可以分別附著于上部和下部主體部分162、164。在其他實施方式中，區(qū)室腔可以機械加工、鋳造、模制或通過其他方式直接形成在上部和下部主體部分162、164中，如圖3中所示。
[0093]在某些實施方式中，上部和下部主體部分162、164可以由石墨制成，因此允許電池主體的上半部和下半部172、174本身被用作電極以測量測試電池120的電壓。在其他實施方式中，上部和下部主體部分162、164可以由任何其他材料制成，可以與電解質(zhì)區(qū)室122、124內(nèi)的多孔或其他電極進行電接觸。例如，圖4中示出的實施方式可以包括被構造成占據(jù)電解質(zhì)區(qū)室122、124的多孔碳氈電極176、178。
[0094]在某些實施方式中，可以提供與每個電解質(zhì)區(qū)室122、124電連接的電端子180、182。在某些實施方式中，如果整個電池組體是導電的，則電端子180、182可以連接到電池組體的外部。電端子180、182可以由任何適合的導電材料制成。在某些實施方式中，每個電池體半部172、174可以包括超過ー個電極，用于測量、充電、放電或其他目的，正如將于下面更詳細描述的。
[0095]如圖5中所示，在某些實施方式中，電解質(zhì)區(qū)室122可以具有杏仁(或尖橢圓形)形狀。杏仁形狀可以促進能夠在測試電池120的沖洗和填充期間顯著防止區(qū)室122中的淤塞區(qū)的流動狀況。在可替選實施方式中，也可以使用其他區(qū)室形狀。
[0096]在某些實施方式中，測試電池120中電解質(zhì)區(qū)室122、124的體積可以非常小，以便縮短測量時間。在某些實施方式中，兩個電解質(zhì)區(qū)室122、124的體積可以基本上彼此相等。在某些實施方式中，每個電解質(zhì)區(qū)室122、124的體積可以小于約lmL。在ー種特定實施方式中，每個電解質(zhì)區(qū)室122、124的體積可以為約0. 8mL。在其他實施方式中，測試電池的電解質(zhì)區(qū)室可以根據(jù)需要更大或更小。
[0097]在如圖3中所示的某些實施方式中，電解質(zhì)區(qū)室122、124中的肋狀凸起130可用于進一歩最小化電解質(zhì)體積和/或維持分隔膜126的位置，以使兩個電池組主體半部172、174中的電解質(zhì)體積基本上相同。然而，測試電池120中相等的電解質(zhì)體積不是在所有實施方式中都是必需的。在某些實施方式中，肋狀凸起130可以被包含在杏仁形電解質(zhì)區(qū)室中。肋狀凸起130的一種功能可以是增加反應表面積，并減小離子為到達電極表面而必須擴散的距離。
[0098]在某些實施方式中，測試電池120的分隔膜126可以是多孔材料。在其他實施方式中，分隔膜126可以是離子選擇性膜，例如陽離子交換膜或陰離子交換膜。在某些實施方式中，分隔膜126的孔隙度和/或選擇性的選擇，除了其他因素之外，可能還取決于所評估的活性材料。
[0099]在某些實施方式中，可以將例如本文中描述的用于檢測不平衡的電解質(zhì)濃度監(jiān)測系統(tǒng)100提供為被構造成獨立于任何氧化還原液流電池組系統(tǒng)102的獨立系統(tǒng)。在其他實施方式中，可以如圖I中所示將電解質(zhì)濃度監(jiān)測系統(tǒng)100集成在氧化還原液流電池組系統(tǒng)102中。集成有液流電池組的監(jiān)測系統(tǒng)的各種實施方式可以被構造成具有不同的流體遞送布置。
[0100]在某些實施方式中，可以提供流體遞送設備190以將液體電解質(zhì)從液流電池組引導到測試電池120中。如圖I中所示，在某些實施方式中，測試電池120可以以流體連通方式與電解質(zhì)泵108下游的電解質(zhì)管道184、186相連。在這樣的實施方式中，可以提供閥188,189以在電解質(zhì)通過液流電池組系統(tǒng)102的正常泵送期間選擇性地引導電解質(zhì)通過測試電池120。在可替選實施方式中，用于裝填測試電池120的流體連接可以獨立于電池組泵送設備。在某些實施方式中，測試電池流體遞送設備可以被構造成將電解質(zhì)直接從儲罐104泵入測試電池120中。
[0101]在某些實施方式中，流體遞送設備190可以被構造成通過如圖2中的實心箭頭146、148所示的并行流動來填充測試電池120。在并行填充中，電解質(zhì)區(qū)室122、124兩者可以基本上被同時填充，但電解質(zhì)如實心箭頭146、148所示分開地離開電解質(zhì)區(qū)室?；蛘?，在某些實施方式中，如果將等體積的兩種電解質(zhì)混合，則測試電池的半體可以如圖2中的虛線箭頭142、140、144所示用中和的電解質(zhì)連續(xù)填充。在連續(xù)填充期間，可以通過將第一電解質(zhì)區(qū)室122的出口（流體端ロ 134)引導到第二電解質(zhì)區(qū)室124的入口（流體端ロ 138)中，來連續(xù)填充電解質(zhì)區(qū)室122、124兩者。并行填充布置可以提供較低的流動阻力，而連續(xù)填充布置可以更好地保證電解質(zhì)流過兩個電解質(zhì)區(qū)室122、224。
[0102]在如圖6A中所示的流體遞送設備190的某些實施方式中，測試電池120可以相對于電解質(zhì)流動管道191以流通式構造布置。在流通式構造中，測試電池120可以包括分開的入口和出口流動管線192、193，兩者可以連接到電解質(zhì)流動管道191。在某些實施方式中，流通式布置可以包括ー個或多個泵194，以將電解質(zhì)從電解質(zhì)管道抽出并將電解質(zhì)推送通過過測試電池120?？梢允褂萌魏晤愋偷谋?94。
[0103]如圖6B中所示，在某些可選替實施方式中，測試電池120可以相對于電解質(zhì)流動管道191以往復排列方式布置。在往復式布置中，可以從電解質(zhì)管道191中的一個點取出電解質(zhì)并經(jīng)往復式管線195將其返回到同一點。在往復式布置中，可以使用往復泵196，例如注射器泵。在某些實施方式中，注射器泵的沖程容積可以顯著大于電池組區(qū)室和管道的合并體積，以確保電池組完全被新鮮電解質(zhì)填充。出于簡化說明的目的，圖6A - 6B僅僅示出了 ー個電解質(zhì)流動通路。
[0104]在某些實施方式中，與任何上述流體布置相組合，可能希望在將中和的電解質(zhì)溶液導入測試電池120之前將正極和負極電解質(zhì)混合。在這樣的實施方式中，可以包括電解質(zhì)混合裝置197，以在將中和電解質(zhì)注入測試電池120之前混合電解質(zhì)。在某些實施方式中，電解質(zhì)混合裝置可以簡單地包含一段共用電解質(zhì)管道。在其他實施方式中，與測試電池填充設備結合使用的電解質(zhì)混合裝置197可以包括任何靜態(tài)或動態(tài)混合裝置。在某些實施方式中，電解質(zhì)混合裝置197可以包含例如由Koflo Corp. (http://www. koflo. com/)生產(chǎn)的靜態(tài)混合器裝置。在其他實施方式中，可以使用其他靜態(tài)混合結構、動態(tài)混合器棒或其他混合裝置或結構。
[0105]在某些實施方式中，電解質(zhì)濃度監(jiān)測系統(tǒng)100可以包括如圖I中所示的電子控制器或電子模塊198。電子模塊198可以被構造成向測試電池發(fā)送電流，以便對測試電池120內(nèi)的電解質(zhì)進行放電和/或充電，正如在下面更詳細描述的。電子模塊198也可以被構造成以規(guī)則的周期性時間間隔測量測試電池的開路電壓（OCV)和/或閉路電壓（CCV)。在某些實施方式中，電子模塊198也可以被構造成控制用于填充測試電池120的閥和/或泵。在其他實施方式中，電子模塊198可以被構造成控制電解質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)中的主動混合裝置或任何其他電子或電動機械部件。電子模塊198可以在電端子180、182處電連接到測試電池120 (例如在圖3和圖4中）。
[0106]在某些實施方式中，電子模塊198可以包括模擬電路和微型計算機控制器或由它們構成。在某些實施方式中，模擬電路可以包括受控電流源和用于讀取電壓的信號調(diào)制電路，或者由它們構成。
[0107]在某些實施方式中，微型計算機控制器可以包含一個或多個模擬輸入通道以測量OCV或電勢，以及至少ー個數(shù)字輸入通道用于操作人員接入。在某些實施方式中，微型計算機控制器還可以包含大量數(shù)字輸出通道，以控制泵、閥和/或其他電動機械部件。微型計算機控制器還可以包括至少ー個通訊端ロ，例如エ業(yè)標準RS232或USB端ロ，以允許電子模塊198與主要液流電池組系統(tǒng)控制器116之間的通訊。適合的微型計算機控制器的實例包括：開源 ARDUIN0 架構（http://arduino. cc)、TEENSY (http://pjrc. com/teensy)和 BASICSTAMP (http://parallax, com)。也可以使用任何其他適合的微型計算機控制器?；蛘撸娮幽K198的所有功能可以合并在主要液流電池組系統(tǒng)控制器116內(nèi)的部件中。
[0108]在某些實施方式中，不平衡性和/或濃度監(jiān)測系統(tǒng)100的電子模塊198可以由主要液流電池組系統(tǒng)控制器116控制。在某些實施方式中，電子模塊198可以被構造成具有兩種狀態(tài)，即“待機”和“占機”。
[0109]主要液流電池組系統(tǒng)控制器116與電子模塊之間的相互作用的實例可以包括下述步驟：（I)主要液流電池組系統(tǒng)控制器116確定電子模塊198處于待機模式，然后將命令發(fā)送到電子模塊以開始指定的測量過程。（2)電子模塊198告知收到命令，并將其狀態(tài)改變成“占機”。（3)然后電子模塊198可以執(zhí)行步驟以進行指定的測量過程。（4)在測量過程完成后，電子模塊198可以進行數(shù)據(jù)還原步驟，并可以將數(shù)據(jù)傳回到主要液流電池組系統(tǒng)控制器116。（5)然后電子模塊198可以返回到“待機”模式，此時它準備好接收來自于主要液流電池組系統(tǒng)控制器116的命令，以開始新的測量過程?，F(xiàn)在將描述測量過程的各種實施方式的實例。
[0110]電量測量監(jiān)測方法
[0111]在某些實施方式中，液流電池組電解質(zhì)的不平衡程度(或電解質(zhì)反應物的濃度)，可以通過基于電量滴定概念的方法來測量。這樣的方法在本文中被合稱為電量測量方法。在某些實施方式中，表征電解質(zhì)反應物濃度的電量測量方法一般可以從如下所述的充電或放電時間與電解質(zhì)反應物濃度之間的數(shù)學關系獲益。
[0112]電量測量方法的各種實施方式一般可以包括將近似等體積的中和的電解質(zhì)（即通過將近似等體積的正極和負極電解質(zhì)混合在一起或基本上將其完全放電而獲得的電解質(zhì)溶液）置于測試電池中，然后向測試電池施加充電電流并同時監(jiān)測測試電池電壓。正如將在下面進ー步詳細描述的，可以通過測量從開始已知充電電流的瞬間直至達到預定停止點(例如預定電壓）所流逝的時間，來確定電解質(zhì)的不平衡程度。
[0113]在某些實施方式中，可以通過將基本上等體積的陽極電解質(zhì)和陰極電解質(zhì)混合，來獲得中和的電解質(zhì)。當?shù)润w積的正極和負極電解質(zhì)混合時，得到的電解質(zhì)的SOO是兩種単獨電解質(zhì)的平均值。在某些實施方式中，電解質(zhì)的混合可以在容器中或流動通路中進行，然后將混合（中和）的電解質(zhì)溶液注入到測試電池中?；蛘撸梢允褂蒙厦婷枋龅娜魏位旌涎b置或其等同物。
[0114]因此，在某些實施方式中，可以將等體積的正極和負極電解質(zhì)混合在一起，并且可以將中和的電解質(zhì)注入到測試電池的兩側(cè)中。在這樣的實施方式中，在將電解質(zhì)注入到測試電池中之后,在測試電池的兩個半電池組區(qū)室中將存在相同的中和的電解質(zhì)溶液。
[0115]在可選替實施方式中，中和的電解質(zhì)可以通過將電解質(zhì)電化學放電來獲得，而不需將它們在分批過程中混合。在這些可選替實施方式中，不是將電解質(zhì)混合，而是可以將ー定體積的正極電解質(zhì)泵過測試電池120的一個電解質(zhì)區(qū)室122 (圖2)，并且可以將一定體積的負極電解質(zhì)泵過測試電池120的另ー個電解質(zhì)區(qū)室124。泵過測試電池120的正極和負極電解質(zhì)的體積不必相等。在某些實施方式中，泵過測試電池120的電解質(zhì)的體積可以超過相應的半電池組倉室（電解質(zhì)區(qū)室122、124)的體積，以便確保來自于以前測試的任何過量液體被沖出電解質(zhì)區(qū)室122、124。
[0116]在某些實施方式中，然后可以通過將測試電池120短路，例如通過將兩個電池組體半部172、174的端子180、182電連接，對電解質(zhì)進行放電。在某些實施方式中，可以將測試電池120連接到電負載114?？梢詫㈦娊赓|(zhì)區(qū)室122、124中的電解質(zhì)放電至測試電池120最終達到約OV的開路電壓。此時，測試電池120的兩個電池組體半部172、174中的電解質(zhì)在化學上與電解質(zhì)以等體積直接混合的情況相同。換句話說，在將測試電池120放電后，電解質(zhì)區(qū)室122、124兩者中的電解質(zhì)將具有等于兩種單獨電解質(zhì)的平均值的S00。
[0117]在某些情況下，通過短路使測試電池120放電可能花費不合乎需要的長時間。因此,在某些實施方式中，可以通過施加放電電流將測試電池120放電。在某些實施方式中，可以通過將短持續(xù)時間的電流脈沖重復地通過測試電池120來施加放電電流，同時在電流脈沖之間定期檢查測試電池120的開路電壓。脈沖電流放電過程可以繼續(xù)到電壓測量表明測試電池120已被基本上放電至零(或者在某些實施方式中足夠接近于零或小于約0.002V)。在某些實施方式中，可以使用約0.2A或更高的外加電流作為放電電流。在某些實施方式中，更高的電流可以使測試電池120中的電解質(zhì)放電更快，但是更高的電流也可能需要更快的電子設備來監(jiān)測電池電壓的變化。在其他實施方式中，較小的放電電流可能是合乎需要的。因此，在某些實施方式中，除了其他因素之外，外加電流可能取決于測試電池的尺寸。
[0118]一旦測試電池120的電解質(zhì)區(qū)室122、124兩者含有中和的電解質(zhì)后，可以向測試電池施加充電電流。然后可以監(jiān)測電池組電壓隨時間的變化，直至測試電池OCV或CCV達到預定值(或直至達到另ー種停止點）。如下面進ー步詳細描述的，開始充電電流與測試電池120達到預定終點之間的總充電時間，可以與不平衡程度相關聯(lián)。
[0119]現(xiàn)在將參考圖7A - 7F描述用于Fe/Cr液流電池組的電量測定不平衡性測量方法的實施方式。盡管下面的實例參考Fe/Cr氧化還原對給出，但同樣的原理適用于基本上任何其他氧化還原對。
[0120]在Fe/Cr液流電池組的情況下，標準還原電勢為：
[0121]
【權利要求】
1.ー種確定還原-氧化(氧化還原)液流電池組系統(tǒng)中的電解質(zhì)不平衡程度的方法，所述方法包括： 將第一液體電解質(zhì)導入到測試電池的第一區(qū)室中； 將第二液體電解質(zhì)導入到所述測試電池的第二區(qū)室中； 測量所述測試電池的電壓； 測量從所述測試電池達到第一電壓直至達到電壓測試終點的實耗時間；以及 根據(jù)所述實耗時間確定所述第一和第二液體電解質(zhì)中至少ー種反應物的濃度。
2.權利要求1的方法，其還包括向所述測試電池施加充電電流，并且其中所述第一電壓基本上接近零。
3.權利要求2的方法，其還包括通過脈沖施加所述充電電流來測量所述測試電池的開路電壓。
4.權利要求2的方法，其中所述測試終點包含所測量的電壓相對于時間的最大變化率。
5.權利要求1的方法，其中所述第一液體電解質(zhì)是陰極電解質(zhì)，并且所述第二液體電解質(zhì)是陽極電解質(zhì)。
6.權利要求5的方法，其中導入到所述測試電池中的第一電解質(zhì)的量等于導入到所述測試電池中的第二電解質(zhì)的量。
7.權利要求5的方法，其中對所述測試電池放電還包括將包含所述第一、第一和第二液體電解質(zhì)的陽極電解質(zhì)與陰極電解質(zhì)混合，然后再將其導入到所述測試電池中。
8.權利要求5的方法，其還包括在將電解質(zhì)導入到所述測試電池的區(qū)室中之后，對所述測試電池進行放電。
9.權利要求8的方法，其還包括通過將所述測試電池的一對電極短路，對所述測試電池進行放電。
10.權利要求8的方法，其中測量所述測試電池的電壓包括測量開路電壓。
11.權利要求8的方法，其還包括通過施加放電電流對所述測試電池進行放電。
12.權利要求11的方法，其還包括通過脈沖施加所述放電電流來測量所述測試電池的開路電壓。
13.權利要求12的方法，其還包括在未施加所述放電電流時的時間間隔期間測量所述開路電壓。
14.權利要求1的方法，其中所述第一液體電解質(zhì)與所述第二液體電解質(zhì)是相同的液體電解質(zhì)。
15.權利要求14的方法，其中第一和第二電解質(zhì)包含選自陰極電解質(zhì)和陽極電解質(zhì)中的ー種，所述方法還包括使用開路電壓而不使用參比電極來測量所述測試電池的電壓。
16.權利要求14的方法，其中液體電解質(zhì)是陰極電解質(zhì)和陽極電解質(zhì)中的ー種。
17.權利要求16的方法，其還包括測定所述測試電池充電時產(chǎn)生的反應物的濃度。
18.權利要求1的方法，其還包括使用參比電極測量所述第一液體電解質(zhì)和所述第二液體電解質(zhì)中的至少ー種的電勢。
19.權利要求18的方法，其還包括測定所述測試電池充電時產(chǎn)生的物質(zhì)的濃度。
20.權利要求1的方法，其還包括確定所述第一和第二液體電解質(zhì)中在充電期間產(chǎn)生的物質(zhì)的不平衡程度。
21.權利要求1的方法，其還包括根據(jù)憑經(jīng)驗獲得的數(shù)據(jù)確定所述不平衡程度作為實耗時間的函數(shù)。
22.權利要求1的方法，其還包括根據(jù)憑經(jīng)驗獲得的數(shù)據(jù)確定所述不平衡程度作為通過所述測試電池的電荷量的函數(shù)。
23.權利要求1的方法，其還包括直流式流體遞送設備。
24.權利要求1的方法，其還包括往復式流體遞送設備。
25.ー種電子控制器，其包含： 處理器；以及 非暫時性計算機可讀介質(zhì)，其與所述處理器偶聯(lián)并含有處理器可執(zhí)行指令，以執(zhí)行包括下列的操作： 將第一液體電解質(zhì)導入到測試電池的第一區(qū)室中， 將第二液體電解質(zhì)導入到所述測試電池的第二區(qū)室中， 測量所述測試電池的電壓， 測量從所述測試電池達到第一電壓直至達到電壓測試終點的實耗時間；以及 根據(jù)所述實耗時間確定所述第一和第二液體電解質(zhì)中至少ー種反應物的濃度。
26.—種還原-氧化(氧化還原）液流電池組系統(tǒng)，其包含： 氧化還原液流電池組； 與所述氧化還原液流電池組流體連接的測試電池；以及 電子控制器，其包含： 處理器；以及 非暫時性計算機可讀介質(zhì)，其與所述處理器偶聯(lián)并含有處理器可執(zhí)行指令，以執(zhí)行包括下列的操作： 將第一液體電解質(zhì)導入到測試電池的第一區(qū)室中， 將第二液體電解質(zhì)導入到所述測試電池的第二區(qū)室中， 測量所述測試電池的電壓， 測量從所述測試電池達到第一電壓直至達到電壓測試終點的實耗時間；以及 根據(jù)所述實耗時間確定所述第一和第二液體電解質(zhì)中至少ー種反應物的濃度。
【文檔編號】H01M8/04GK103534858SQ201280023539
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年3月29日 優(yōu)先權日:2011年3月29日
【發(fā)明者】張安國, 大衛(wèi)·安德魯·索坡查克, 艾·國·范, 奇米歐·奇諾詩塔 申請人:伊奈沃特公司