[发明专利]电力储存和盐水清洗系统

说明书

一种电化学单元可以包括：阳极；多孔阳极集电器；阴极；多孔阴极集电器；将阳极与阴极隔开并设置在阳极集电器周围的碱金属导电隔板。阴极可以包括海水。电池模块可以包括多个电化学单元，并且电池可以包括多个电池模块。

背景技术

可移动电力储存一直由锂基电池技术主导。随着交通工具(诸如电动汽车)的电气化以及便携式消费电子产品的日益普及，对这种电力的需求正在增加。通常，锂离子电池能够提供微瓦到千瓦级的功率，而兆瓦级容量电池是最近才开发出来的。大容量锂基电池可能会使用生产和放置昂贵的材料。

存储兆瓦时能量的能力对于电网和可再生能源应用是必要的。目前，与锂基电池相比，由于其稳定性和可扩展性，正在为此类应用开发大型液流电池。液流电池使用一对在单元中循环的化学成分，利用化学能发电。然而，液流电池通常是固定的，因为出于安全和环境考虑，这些电池的运输受到严格监管，增加了大量的限制和成本，并且在石油和天然气以及可再生能源的海上应用中，循环寿命可能会受到限制。

锂离子电池和通常的液流电池两者都可能会使用对环境有害且难以废弃处置的电解质和材料。这些因素的积累阻碍了在海上、海底和陆上偏远地区实施大型电力储存以满足能源需求。

发明内容

这部分内容用于介绍概念的选择，这些概念将在下文的具体实施例部分中进一步描述。发明内容并不旨在指出所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在作为限制所要求保护的主题的范围的辅助。

在一方面，本文公开的实施方案可涉及电化学单元，该电化学单元包括：阳极；多孔阳极集电器；阴极；多孔阴极集电器；将阳极与阴极隔开并设置在阳极集电器周围的碱金属导电隔板。阴极可以包括海水。一个或多个实施方案的电池模块可以包括多个电化学单元。一个或多个实施方案的电池可以包括多个电池模块。

在另一方面，本文公开的实施方案可涉及容量为3MWh或更大的并且包括多个电化学单元的电池，其中每个电化学单元包括：海水阴极；和NASICON(钠超离子导体)隔膜。在另一方面，本文公开的实施方案涉及海水淡化设备，其包括：预处理段；过滤器；隔膜；和海水电池。

在另一方面，本文公开的实施方案可以涉及发电的方法，该方法包括：将模块运输到现场；在现场将海水加入到模块以提供电池；并用电池发电。该模块可以包括除了阴极之外的所有电池组件。

在最后方面，本文公开的实施方案可以涉及海水淡化方法，该方法包括：使海水流过电池；以及用海水对电池充电，其中电池包括多个电化学单元，电化学单元的每一个都包括由NASICON隔膜制成的隔板。

其他方面和优点将从以下的描述和所附的权利要求中显而易见。

附图说明

图1描绘了根据本公开的一个或多个实施方案的电化学单元的示意图。

图2A-2C描绘了根据本公开的一个或多个实施方案的电池模块。图2A描绘了一个或多个实施方案的电池模块的整体尺寸。还示出了在模块底部上的空气进口和海水进口，以及在模块顶部上的通气孔和海水出口(如图2B所标记的)。图2B描绘了一个或多个实施方案的电池模块，示出了模块的单元和各种组件的布置。如图所示，海水进口和空气进口位于模块底部，海水和空气可以横向通过单元。图2C描绘了一个或多个实施方案的单元的交错的排布。

图3A-B描绘了根据本公开的一个或多个实施方案的电池。

图4描绘了根据本公开的一个或多个实施方案的电池。

图5描绘了根据本公开的一个或多个实施方案的在近海结构附近使用一个或多个实施方案的电池。

图6描绘了根据本公开的一个或多个实施方案的在海上风力涡轮机附近使用一个或多个实施方案的电池。

图7描绘了根据本公开的一个或多个实施方案的在海水淡化工艺中使用一个或多个实施方案的电池。