JP6416761B2 - 金属−空気バッテリの動作を制御するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
(1)4Al+6H2O+3O2→4Al(OH)3+2.71v
(2)2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2
1.腐食度(それは、コロンビウムの効率を決定するか、またはもたらす)。すなわち、どのくらいの金属量が電気エネルギーを発生しないで失われるか。および、
2.実際のセル電圧(それは、利用される(例えば熱として解放されない)電気エネルギーの部分に関する)。
(3)Al(OH)3+KOH→KAl(OH)4
Claims (25)
- 金属−空気バッテリの動作を制御する方法であって、前記方法は、
前記バッテリから引き出される電流を繰り返しセットする、および/またはエネルギー性の利用率、電力、電解液の利用値および腐食度のうちの少なくとも1つを定義するプロファイルにしたがって動作する前記バッテリの温度を繰り返しセットすることにより、前記バッテリから引き出される前記電流および前記バッテリの前記温度を制御する工程、および、
前記バッテリ内に含まれる電解液のエージを決定する工程、
を含む、方法。 - 前記プロファイルは、コントローラによって自動的に選択される、請求項1に記載の方法。
- バッテリ内に含まれる電解液のエージを決定する工程、ならびに、前記電解液の前記エージに基づいて、前記バッテリによって提供される電流、前記バッテリの温度、前記電解液の温度および前記バッテリによって提供される電圧のうちの少なくとも1つを制御する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 電気化学反応において消費される金属の量と前記バッテリ内の金属の総量との間の定義済み比率が維持されるように、前記バッテリによって提供される電流、前記バッテリの温度、前記電解液の温度および前記バッテリによって提供される電圧のうちの少なくとも1つを制御する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記バッテリ内に含まれる金属の定義済み腐食度が維持されるように、前記バッテリによって提供される電流、前記バッテリの温度、前記電解液の温度および前記バッテリによって提供される電圧のうちの少なくとも1つを制御する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記バッテリ内に含まれる電解液のボリュームユニット当たり前記バッテリから引き出されるエネルギー量を最大化するために、前記バッテリによって提供される電流、前記バッテリの温度、前記電解液の温度および前記バッテリによって提供される電圧のうちの少なくとも1つを制御する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記バッテリ内に含まれる電解液に溶解した金属の率を最小化するために、前記バッテリによって提供される電流、前記バッテリの温度、前記電解液の温度および前記バッテリによって提供される電圧のうちの少なくとも1つを制御する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記バッテリは、アルミニウム、亜鉛および鉄のうちの1つから成る金属アノードを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記バッテリの温度を制御する工程は、前記バッテリ内に含まれる電解液の循環を制御する工程を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記バッテリを起動させる前に、前記バッテリ内に含まれる電解液のエージを決定する工程、および、
プロファイルにしたがって前記電解液の温度をセットする工程、
を含む、請求項1に記載の方法。 - システムであって、
金属−空気バッテリ、および、
コントローラ、を含み、
前記コントローラは、前記バッテリから引き出される電流を繰り返しセットする、および/またはエネルギー性の利用率、電力、電解液の利用値および腐食度のうちの少なくとも1つを定義するプロファイルにしたがって動作する前記バッテリの温度を繰り返しセットすることにより、前記バッテリから引き出される前記電流および前記バッテリの前記温度を制御し、
前記バッテリ内に含まれる電解液のエージを決定するように構成される、
システム。 - 充電式デバイスを含み、
前記システムは、
前記金属−空気バッテリから平均必要電力にしたがって定められる定義済み電力を引き出すように、そして、
電気自動車によって必要とされる電力が前記定義済み電力よりも大きいときに、前記充電式デバイスから電力を引き出すように構成される、請求項11に記載のシステム。 - プロファイルは、コントローラによって自動的に選択される、請求項11に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記バッテリ内に含まれる電解液のエージを決定するように、そして、前記電解液の前記エージに基づいて、前記バッテリによって提供される電流、前記バッテリの温度、前記電解液の温度および前記バッテリによって提供される電圧のうちの少なくとも1つを制御するように構成される、請求項11に記載のシステム。
- 前記コントローラは、電気化学反応において消費される金属の量と前記バッテリ内の金属の総量との間の定義済み比率が維持されるように、前記バッテリによって提供される電流、前記バッテリの温度、前記電解液の温度および前記バッテリによって提供される電圧のうちの少なくとも1つを制御するように構成される、請求項11に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記バッテリ内に含まれる金属の定義済み腐食度が維持されるように、前記バッテリによって提供される電流、前記バッテリの温度、前記電解液の温度および前記バッテリによって提供される電圧のうちの少なくとも1つを制御するように構成される、請求項11に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記バッテリ内に含まれる電解液のボリュームユニット当たり前記バッテリから引き出されるエネルギー量を最大化するために、前記バッテリによって提供される電流、前記バッテリの温度、前記電解液の温度および前記バッテリによって提供される電圧のうちの少なくとも1つを制御するように構成される、請求項11に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記バッテリ内に含まれる電解液に溶解した金属の率を最小化するために、前記バッテリによって提供される電流、前記バッテリの温度、前記電解液の温度および前記バッテリによって提供される電圧のうちの少なくとも1つを制御するように構成される、請求項11に記載のシステム。
- 前記バッテリは、アルミニウム、亜鉛および鉄のうちの1つから成る金属アノードを含む、請求項11に記載のシステム。
- 前記バッテリの温度を制御することは、前記バッテリ内に含まれる電解液の循環を制御することを含む、請求項11に記載のシステム。
- 前記コントローラは、
前記バッテリを起動させる前に、前記バッテリ内に含まれる電解液のエージを決定するように、そして、
プロファイルにしたがって前記電解液の温度をセットするように構成される、請求項11に記載のシステム。 - 電気自動車であって、
金属−空気バッテリ、
充電式デバイス、および、
コントローラ、を含み、
前記コントローラは、
前記バッテリから引き出される電流を繰り返しセットする、および/またはプロファイルにしたがって動作する前記バッテリの温度を繰り返しセットすることにより、前記バッテリから引き出される前記電流および前記バッテリの前記温度を制御し、
前記プロファイルにしたがって前記電気自動車に供給される電力をセットするように構成され、前記プロファイルは、エネルギー性の利用率、電力、電解液の利用値および腐食度のうちの少なくとも1つを定め、
前記バッテリ内に含まれる電解液のエージを決定する、
電気自動車。 - 前記電気自動車は、
前記金属−空気バッテリからの予め設定された電力を消費するように、そして、
前記電気自動車によって必要とされる電力が前記予め設定された電力よりも大きいときに、前記充電式デバイスからの電力を消費するように構成される、請求項22に記載の電気自動車。 - 前記電気自動車によって必要とされる電力が予め設定された電力よりも少ないときに、前記電気自動車は、前記充電式デバイスを充電するために前記金属−空気バッテリによって提供される電力を使用するように構成される、請求項22に記載の電気自動車。
- 前記充電式デバイスの容量は、前記電気自動車の1日の平均エネルギー消費量を供給するように設計され、そして、前記金属−空気バッテリは、1日の平均エネルギーを上回るエネルギーを供給するように設計される、請求項22に記載の電気自動車。
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