金属-空气电池组的设备架构的制作方法

技术特征：
1.一种电池组，包括：氧还原反应(orr)电极；析氧反应(oer)电极；金属电极；以及电解质，所述电解质将所述orr电极和所述oer电极与所述金属电极分隔开。2.如权利要求1所述的电池组，其中，所述orr电极和所述oer电极是同一单个空气电极的部分。3.如权利要求1所述的电池组，其中，所述orr电极和所述oer电极是分开的电极。4.如权利要求3所述的电池组，其中，所述orr电极设置在所述电解质的表面上，并且所述oer电极浸没在所述电解质中。5.如权利要求4所述的电池组，所述电池组还包括可堆叠容器，所述可堆叠容器支撑所述orr电极、所述oer电极、所述金属电极以及所述电解质，其中，所述可堆叠容器配置为在其他可堆叠容器上自堆叠。6.如权利要求4所述的电池组，其中，所述orr电极是波浪状或波纹状的。7.如权利要求4所述的电池组，其中，所述电池组的外壳用作所述金属电极的电流导体。8.如权利要求3所述的电池组，其中，所述orr电极和所述oer电极浸没在所述电解质中。9.如权利要求8所述的电池组，其中，所述orr电极被支撑在框架中，所述框架移动电解质以在所述电解质的表面以下的深度产生气体容积。10.如权利要求8所述的电池组，其中，所述orr电极包括填充有空气的盒形配置。11.如权利要求8所述的电池组，其中，所述orr电极供应有空气。12.如权利要求11所述的电池组，其中，所述orr电极是弯曲的。13.如权利要求11所述的电池组，其中，所述orr电极被支撑在框架中，所述框架将所供应的空气捕获在由所述orr电极的表面界定的空气腔室中。14.如权利要求11所述的电池组，其中，所述orr电极是管形的。15.如权利要求11所述的电池组，其中：所述orr电极是浸没在所述电解质中的一系列的两个或更多个orr电极；所述一系列的orr电极在堆叠中彼此垂直布置；并且所述供应的空气泡从所述堆叠中每个较低的orr电极向上移动到下一个更高的orr电极。16.如权利要求15所述的电池组，其中，所述orr电极在所述堆叠中相对于彼此成角度。17.如权利要求16所述的电池组，其中，所述orr电极包括位于较高边缘的挡板。18.如权利要求15所述的电池组，其中，在所述orr电极中包括允许气泡向上流动到下一个orr电极的通道。19.如权利要求15所述的电池组，其中，所述堆叠是垂直对齐的。20.如权利要求15所述的电池组，其中，所述堆叠是垂直交错的。21.如权利要求11所述的电池组，其中：所述orr电极配置为被所述金属电极围绕的圆柱核心；并且
所述oer电极配置为围绕并包含其中具有所述orr电极的所述金属电极的六边形管。22.如权利要求21所述的电池组，其中，所述orr电极、所述oer电极和所述金属电极配置为在所述电池组中布置为电池阵列的一系列类似电池中的一个电池。23.如权利要求22所述的电池组，其中，所述电解质是电解质池，并且所述电池阵列浸没在所述电解质池中。24.如权利要求3所述的电池组，其中，所述金属电极配置为改变相对于所述orr电极和所述oer电极的位置。25.如权利要求1所述的电池组，其中，所述电池组包括空气流调节结构。26.如权利要求25所述的电池组，其中，所述空气流调节结构包括其中配置有孔的斜坡阵列。27.如权利要求1所述的电池组，其中：所述oer电极是刚性的，并且所述orr电极是柔性orr电极；以及所述oer电极和所述orr电极可电分离，通过存在或不存在移动所述柔性orr电极的气流。28.如权利要求1所述的电池组，还包括在orr腔室中的排放阀，所述排放阀配置为能够从所述orr腔室中去除多余的电解质。29.如权利要求1所述的电池组，其中，所述orr电极包括一系列的orr部件，并且每个部件都被调整到所述部件在其在所述电解质中的深度处将承受的不同的运行压力。30.如权利要求1所述的电池组，其中，所述orr电极是一系列的水平堆叠的orr电极，并且空气流过每一单独层的所述水平堆叠的orr电极。31.如权利要求1所述的电池组，其中，所述orr电极包括多孔隔件。32.如权利要求1所述的电池组，其中，所述orr电极是一系列的水平堆叠的orr电极，所述电池组还包括：orr电极支撑系统，配置为保持所述水平堆叠的orr电极的垂直对齐。33.如权利要求32所述的电池组，其中，所述orr电极支撑系统为被动悬挂控制系统、主动致动控制系统、被动浮力控制系统或被动滚动控制系统。34.如权利要求1所述的电池组，其中，所述orr电极是一系列以一个或多个角度间隔的水平堆叠的orr电极。35.如权利要求1所述的电池组，其中，所述orr电极是密封的垂直浸没式(svs)orr电极。36.如权利要求1所述的电池组，其中，所述orr电极是未密封的水平浸没式(uhs)orr电极。37.如权利要求36所述的电池组，其中，所述金属电极是直接还原铁球团床。38.一种大容量储能系统，其包括：一个或多个电池组，其中，所述一个或多个电池组中的至少一个包括：氧还原反应(orr)电极；析氧反应(oer)电极；金属电极；以及电解质，所述电解质将所述orr电极和所述oer电极与所述金属电极分隔开。
39.如权利要求38所述的大容量储能系统，其中，所述orr电极和所述oer电极是同一单个空气电极的部分。40.如权利要求38所述的大容量储能系统，其中，所述orr电极和所述oer电极是分开的电极。41.如权利要求40所述的大容量储能系统，其中，所述orr电极设置在所述电解质的表面上，并且所述oer电极浸没在所述电解质中。42.如权利要求41所述的大容量储能系统，所述大容量储能系统还包括可堆叠容器，所述可堆叠容器支撑所述orr电极、所述oer电极、所述金属电极以及所述电解质，其中，所述可堆叠容器配置为在其他可堆叠容器上自堆叠。43.如权利要求41所述的大容量储能系统，其中，所述orr电极是波浪状或波纹状的。44.如权利要求41所述的大容量储能系统，其中，所述电池组的外壳用作所述金属电极的电流导体。45.如权利要求40所述的大容量储能系统，其中，所述orr电极和所述oer电极浸没在所述电解质中。46.如权利要求45所述的大容量储能系统，其中，所述orr电极被支撑在框架中，所述框架移动电解质以在所述电解质的表面以下的深度产生气体容积。47.如权利要求45所述的大容量储能系统，其中，所述orr电极包括填充有空气的盒形配置。48.如权利要求45所述的大容量储能系统，其中，所述orr电极供应有空气。49.如权利要求48所述的大容量储能系统，其中，所述orr电极是弯曲的。50.如权利要求48所述的大容量储能系统，其中，所述orr电极被支撑在框架中，所述框架将供应的空气捕获在由所述orr电极的表面界定的空气腔室中。51.如权利要求48所述的大容量储能系统，其中，所述orr电极是管形的。52.如权利要求48所述的大容量储能系统，其中：所述orr电极是浸没在所述电解质中的一系列的两个或更多个orr电极；所述一系列的orr电极在堆叠中彼此垂直布置；并且所述供应的空气泡从所述堆叠中每个较低的orr电极向上移动到下一个更高的orr电极。53.如权利要求48所述的大容量储能系统，其中：所述orr电极配置为被所述金属电极围绕的圆柱核心；并且所述oer电极配置为围绕并包含其中具有所述orr电极的所述金属电极的六边形管。54.如权利要求53所述的大容量储能系统，其中，所述orr电极、所述oer电极和所述金属电极配置为在所述电池组中布置为电池阵列的一系列类似电池中的一个电池。55.如权利要求54所述的大容量储能系统，其中，所述电解质是电解质池，并且所述电池阵列浸没在所述电解质池中。56.如权利要求55所述的大容量储能系统，其中，所述大容量储能系统是长时储能(lodes)系统。57.如权利要求40所述的大容量储能系统，其中，所述金属电极被配置为改变相对于所述orr电极和所述oer电极的位置。
58.如权利要求38所述的大容量储能系统，其中：所述oer电极是刚性的，并且所述orr电极是柔性orr电极；以及所述oer电极和所述orr电极可电分离，通过存在或不存在移动所述柔性orr电极的气流。59.如权利要求38所述的大容量储能系统，其中，所述orr电极包括一系列的orr部件，并且每个部件都被调整到所述部件在其在所述电解质中的深度处将承受的不同的运行压力。60.如权利要求38所述的大容量储能系统，其中，所述orr电极是未密封的水平浸没式(uhs)orr电极。61.如权利要求60所述的大容量储能系统，其中，所述金属电极是直接还原铁球团床。62.如权利要求61所述的大容量储能系统，其中，所述大容量储能系统是长时储能(lodes)系统。

技术总结
各种实施方案的系统和方法可以提供用于电池组的设备架构。在各种实施方案中，这些可以是一次电池组或二次电池组。在各种实施方案中，这些装置可以用于储能。各种实施方案可以提供包括氧还原反应(ORR)电极、析氧反应(OER)电极、金属电极、以及电解质的电池，所述电解质将所述ORR电极和所述OER电极与所述金属电极分隔开。分隔开。分隔开。


技术研发人员：E
受保护的技术使用者：福恩能源公司
技术研发日：2020.06.26
技术公布日：2022/3/18