H - Electricity – 01 – M
Patent
H - Electricity
01
M
H01M 8/20 (2006.01)
Patent
CA 2517690
A prior to charge vanadium halide redox cell, a vanadium halide redox cell which is at a state of charge selected from the group consisting of a zero state of charge and a near zero state of charge and vanadium halide redox cell which are fully charged and partially charged are described. The prior to charge vanadium halide redox cell comprises a positive half cell containing a positive half cell solution comprising a halide electrolyte, vanadium (III) halide and vanadium (IV) halide, a negative half cell containing a negative half cell solution comprising a halide electrolyte, vanadium (III) halide and vanadium (N) halide wherein the amounts of vanadium (III) halide, vanadium (IV) halide and halide ions in the positive and negative half cell solutions are such that in a first charging step comprising charging the prior to charge vanadium halide redox cell, a vanadium halide redox cell having a state of charge selected from the group consisting of a zero state of charge and a near zero state of charge comprising predominantly vanadium (N) halide in the positive half cell solution and predominantly V(III) halide in the negative half cell solution can be prepared. The vanadium halide redox cell which is at a state of charge selected from the group consisting of a zero state of charge and a near zero state of charge comprises a positive half cell containing a positive half cell solution comprising a halide electrolyte and a vanadium halide which is predominantly vanadium (N) halide, a negative half cell containing a negative half cell solution comprising a halide electrolyte and a vanadium halide which is predominantly vanadium (III) halide wherein the amount of vanadium (N) halide in the positive half cell solution and the amount of vanadium (III) halide in the negative half cell solution are such that the vanadium halide redox cell is at a state of charge selected from the group consisting of a zero state of charge and a near zero state of charge. The vanadium halide redox cell which is fully charged comprises a positive half cell containing a positive half cell solution comprising a halide electrolyte, a polyhalide complex, vanadium (IV) halide and vanadium (V) halide, a negative half cell containing a negative half cell solution comprising a halide electrolyte and vanadium (II) halide wherein the molar concentration of vanadium (V) and polyhalide complex:molar concentration of vanadium (II) halide is about stoichiometrically balanced. The vanadium halide redox cell which is partially charged comprises a positive half cell containing a positive half cell solution comprising a halide electrolyte, a polyhalide complex, vanadium (IV) halide and vanadium (V) halide, a negative half cell containing a negative half cell solution comprising a halide electrolyte, vanadium (II) halide and vanadium (III) halide wherein the number of moles of moles of polyhalide complex and vanadium (V): number of moles of vanadium (II) halide is about stoichiometrically balanced.
L'invention concerne une pile d'oxydoréduction (redox) d'halogénure de vanadium, avant sa charge, une pile redox d'halogénure de vanadium dans un état de charge sélectionné dans le groupe comprenant un état de charge zéro et l'état de charge proche de zéro, et une pile redox d'halogénure de vanadium dans un état entièrement chargé et partiellement chargé. La pile redox d'halogénure de vanadium avant sa charge comprend une demi-pile positive contenant une solution de demi-pile positive comprenant un électrolyte d'halogénure, un halogénure de vanadium (III), et un halogénure de vanadium (IV), une demi-pile négative contenant une solution de demi-pile négative comprenant un électrolyte d'halogénure, de l'halogénure de vanadium (III) et de l'halogénure de vanadium (IV), les quantités d'halogénure de vanadium (III), d'halogénure de vanadium (IV) et des ions halogénures de la solution de demi-pile positive et négative, sont telles que dans une première étape de charge, comprenant le chargement de la pile redox d'halogénure de vanadium avant sa charge, une pile redox d'halogénure de vanadium présentant un étant de charge sélectionné dans le groupe comprenant un état de charge zéro et un état de charge proche de zéro, comprenant de manière prédominante un halogénure de vanadium (IV) dont la solution de demi-pile positive est de manière prédominante un halogénure de vanadium (III) dans la solution de demi-pile négative peut être préparée. La pile redox d'halogénure de vanadium dans un état de charge sélectionné dans le groupe comprenant un état de charge zéro et un état de charge proche de zéro comprend une demi-pile positive contenant une solution de demi-pile positive comprenant un électrolyte d'halogénure de vanadium et un halogénure de vanadium qui est de manière prédominante un halogénure de vanadium (IV), une demi-pile négative contentant une solution de demi-pile négative comprenant un électrolyte d'halogénure et un halogénure de vanadium qui est de manière prédominante un halogénure de vanadium (III), la quantité d'halogénure de vanadium (IV) dans la solution de demi-pile positive, et la quantité d'halogénure de vanadium (III) dans la solution de demi-pile négative, sont telles que la pile redox d'halogénure de vanadium est dans un état de charge sélectionné dans le groupe comprenant l'état de charge zéro et un état de charge proche de zéro. La pile redox d'halogénure de vanadium entièrement chargée comprend une demi-pile positive contenant une solution de demi-pile positive comprenant un électrolyte d'halogénure, un complexe polyhalogénure, un halogénure de vanadium (IV) et un halogénure de vanadium (V), une demi-pile négative contenant une solution de demi-pile négative comprenant un électrolyte d'halogénure et un halogénure de vanadium (II), la concentration de vanadium (V) et la concentration complexe/molaire d'halogénure de vanadium (II) est presque équilibrée sur le plan stoichiométrique. La pile redox d'halogénure de vanadium partiellement chargée comprend une demi-pile positive contenant une solution de demi-pile positive comprenant un électrolyte d'halogénure, un complexe polyhalogénure, un halogénure de vanadium (IV) et un halogénure de vanadium (V), une demi-pile négative contenant une solution de demi-pile négative comprenant un électrolyte d'halogénure, un halogénure de vanadium (II) et un halogénure de vanadium (III), le nombre de moles du complexe polyhalogénure de vanadium (V)/ nombre de moles d'halogénure de vanadium (II) étant presque équilibré sur le plan stoichiométrique.
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