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1. EP3022793 - ZELLE UND ZELLSTACK EINER REDOX-FLOW-BATTERIE

Amt Europäisches Patentamt (EPA)
Aktenzeichen/Anmeldenummer 14735577
Anmeldedatum 04.07.2014
Veröffentlichungsnummer 3022793
Veröffentlichungsdatum 25.05.2016
Veröffentlichungsart B1
IPC
H01M 8/18
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
8Brennstoffelemente; Herstellung derselben
18Regenerierbare Brennstoffelemente, z.B. Redox-Flow Batterien oder Sekundär-Brennstoffzellen
H01M 8/02
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
8Brennstoffelemente; Herstellung derselben
02Einzelheiten
H01M 8/0258
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
8Brennstoffelemente; Herstellung derselben
02Einzelheiten
0202Stromableiter; Separatoren, z.B. bipolare Separatoren; Interkonnektoren
0258gekennzeichnet durch die Anordnung der Kanäle, z.B. des Reaktanden- oder Kühlmittelströmungsfelds
H01M 8/0273
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
8Brennstoffelemente; Herstellung derselben
02Einzelheiten
0271Abdichtungen oder Halterungen im Bereich der Elektroden, Matrixmaterialien oder Membranen
0273mit Abdichtungen oder Halterungen in Form eines Rahmens
H01M 8/0297
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
8Brennstoffelemente; Herstellung derselben
02Einzelheiten
0297Anordnungen zum Verbinden von Elektroden, Speicherschichten, Wärmetauschereinheiten oder bipolaren Separatoren miteinander
H01M 8/20
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
8Brennstoffelemente; Herstellung derselben
20Indirekte Brennstoffelemente, z.B. Brennstoffzellen mit nicht regenerierbarem Redoxpaar
CPC
H01M 8/0297
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
02Details
0297Arrangements for joining electrodes, reservoir layers, heat exchange units or bipolar separators to each other
H01M 8/188
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
18Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
184Regeneration by electrochemical means
188by recharging of redox couples containing fluids; Redox flow type batteries
H01M 8/20
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
20Indirect fuel cells, e.g. fuel cells with redox couple being irreversible
H01M 8/246
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
246having liquid, solid or electrolyte-charged reactants with framed electrodes or intermediary frame-like gaskets
H01M 8/247
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
2465Details of groupings of fuel cells
247Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
Y02E 60/50
YSECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
60Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
30Hydrogen technology
50Fuel cells
Anmelder VOLTERION BESITZ GMBH & CO KG
Erfinder SEIPP THORSTEN
BERTHOLD SASCHA
BURFEIND JENS
KOPIETZ LUKAS
Designierte Staaten
Prioritätsdaten 102013107516 16.07.2013 DE
Titel
(DE) ZELLE UND ZELLSTACK EINER REDOX-FLOW-BATTERIE
(EN) CELL AND CELL STACK OF A REDOX FLOW BATTERY
(FR) CELLULE ET PILE DE CELLULES D'UNE BATTERIE À FLUX REDOX
Zusammenfassung
(DE)
Dargestellt und beschrieben ist eine Zelle (1) einer Redox-Flow-Batterie, mit wenigstens einem Zellrahmenelement (2, 3, 4), einer Membran (15) und zwei Elektroden (5), wobei das wenigstens eine Zellrahmenelement (2, 3, 4), die Membran (15) und die zwei Elektroden (5) zwei voneinander getrennte Zellinnenräume (10) umschließen, wobei in dem wenigstens einen Zellrahmenelement (2, 3, 4) wenigstens vier separate Kanäle (6, 7, 8, 9) so vorgesehen sind, dass die beiden Zellinnenräume (10) von unterschiedlichen Elektrolytlösungen durchströmt werden können, und wobei die Zelle (1) mit Ausnahme der wenigstens vier separaten Kanäle (6, 7, 8, 9) flüssigkeitsdicht ausgebildet ist. Um Redox-Flow-Batterien mit einer höheren Leistungsdichte bereitstellen zu können wird vorgeschlagen, dass wenigstens das wenigstens eine Zellrahmenelement (2, 3, 4) mit der Membran (15), den beiden Elektroden (5) und/oder mit wenigstens einem weiteren Zellrahmenelement (2, 3, 4) verschweißt ist.

(EN)
The invention illustrates and describes a cell (1) of a redox flow battery, having at least one cell frame element (2, 3, 4), a diaphragm (15) and two electrodes (5), wherein the at least one cell frame element (2, 3, 4), the diaphragm (15) and the two electrodes (5) surround two cell interior spaces (10) which are separate from one another, wherein at least four separate channels (6, 7, 8, 9) are provided in the at least one cell frame element (2, 3, 4) such that different electrolyte solutions can flow through the two cell interior spaces (10), and wherein the cell (1), with the exception of the at least four separate channels (6, 7, 8, 9), is of liquid-tight design. In order to be able to provide redox flow batteries with a relatively high power density, it is proposed that at least the at least one cell frame element (2, 3, 4) is welded to the diaphragm (15), the two electrodes (5) and/or to at least one further cell frame element (2, 3, 4).

(FR)
L'invention concerne une cellule (1) d'une batterie à flux redox. Cette cellule est pourvue d'au moins un élément cadre (2, 3, 4), d'une membrane (15) et de deux électrodes (5), le ou les éléments cadre (2, 3, 4), la membrane (15) et les deux électrodes (5) entourant deux espaces intérieurs de cellule (10) séparés l'un de l'autre. Au moins quatre canaux (6, 7, 8, 9) séparés sont ménagés dans le ou les éléments cadre de cellule (2, 3, 4), de telle manière que les deux espaces intérieurs (10) de la cellule peuvent être traversés par différentes solutions d'électrolyte. La cellule (1) est étanche au liquide, à l'exception des quatre canaux (6, 7, 8, 9) séparés ou plus. L'objet de l'invention est de fournir des batteries à flux redox présentant une plus grande puissance volumique. A cet effet, au moins le ou les éléments cadre de cellule (2, 3, 4) sont soudés à la membrane (15), aux deux électrodes (5) et/ou à au moins un autre élément cadre de cellule (2, 3, 4).