[发明专利]操作包括电沉积燃料的电化学电池的方法

摘要

电化学电池系统和用于操作该电化学电池系统的过程，该系统具有：用于接收电沉积金属燃料的至少两个燃料电极；与燃料电极分隔开的至少一个氧化剂电极；至少一个充电电极；连通电化学电池系统的电极的离子传导介质，以用于传导离子以支持燃料电极、氧化剂电极、以及充电电极处的电化学反应；以及配置为以放电模式和充电模式操作电池系统并且监视每个燃料电极的充电状态的一个或者多个控制器。控制器可以将放电单元中具有满足预定耗尽标准的充电状态的每个燃料电极从放电单元分配到充电单元，并且将充电单元中具有满足预定负载标准的充电状态的每个燃料电极从充电单元分配到放电单元。

主权项

1.一种用于操作电化学电池系统的方法，其中所述电化学电池系统包括：(i)至少两个燃料电极，用于接收电沉积金属燃料；(ii)至少一个氧化剂电极，与所述燃料电极分隔开；(iii)至少一个充电电极；(iv)离子传导介质，连通所述电化学电池系统的电极，以用于传导离子以支持所述燃料电极、所述氧化剂电极、以及所述充电电极处的电化学反应，所述离子传导介质包括可还原金属燃料离子；其中所述方法包括：(i)将所述燃料电极分配到单元中，所述单元包括：放电单元和充电单元；(ii)以放电模式操作所述电池系统，其中所述金属燃料在所述放电单元中的每个燃料电极处被氧化，并且氧化剂在所述至少一个氧化剂电极处被还原，以在所述放电单元中的所述每个燃料电极和所述至少一个氧化剂电极之间生成用于应用于负载的电放电电流；(iii)以充电模式操作所述电池系统，其中所述燃料的可还原物种被还原以将所述燃料电沉积在所述充电单元中的每个燃料电极上，并且通过在所述充电单元中的所述每个燃料电极和所述充电电极之间应用来自功率源的电充电电流，氧化所述充电电极处的所述氧化剂的可氧化物种；(iv)在所述放电模式期间监视所述放电单元中的每个燃料电极的充电状态，其中所述放电单元中的具有满足预定耗尽标准的充电状态的每个燃料电极从所述放电单元被分配到所述充电单元；并且(v)在所述充电模式期间监视所述充电单元中的每个燃料电极的充电状态，其中所述充电单元中的具有满足预定负载标准的充电状态的每个燃料电极从所述充电单元被分配到所述放电单元。