本發(fā)明總體涉及電能儲存裝置。

更具體而言，本發(fā)明涉及一種電能儲存裝置，包括多個(gè)電解池和電充電器/逆變器，每個(gè)電解池(5)包括：

陽極室，所述陽極室填充有陽極電解液，所述陽極電解液至少包含F(xiàn)e³⁺離子；

正極，所述正極浸沒在所述陽極電解液中并且與所述充電器/逆變器的第一端子電連接；

陰極室，所述陰極室填充有陰極電解液，所述陰極電解液至少包含F(xiàn)e²⁺離子，所述陰極室通過多孔隔離物(barrière)而與所述陽極室隔開；

負(fù)極，所述負(fù)極浸沒在所述陰極電解液中并且與所述充電器/逆變器的第二端子電連接；

所述充電器/逆變器(7)被布置成：選擇性地，要么通過使電流沿第一方向循環(huán)以對所述儲存裝置(1)充電，要么通過使電流沿與所述第一方向相反的第二方向循環(huán)以使所述儲存裝置(1)電耗盡，其中電流沿第一方向循環(huán)引起鐵沉積在所述負(fù)極(21)上，電流沿第二方向循環(huán)引起沉積在所述負(fù)極(21)上的鐵溶解。

背景技術(shù)：

這類能量儲存裝置特別是CA1079350中已知的。

陰極電解液的化學(xué)組成，特別是其pH值，隨著時(shí)間推移而變化。在一定數(shù)量的充電和放電循環(huán)后，電解液不再可用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在此背景下，本發(fā)明的目的在于提出一種能量儲存裝置，所述能量儲存裝置的電解液能被使用比CA1079350中的循環(huán)次數(shù)大得多的循環(huán)次數(shù)。

為此，本發(fā)明涉及上述類型的能量儲存裝置，其特征在于，所述正極是多孔的，所述儲存裝置包括用于回收所述陰極室中釋放的氣態(tài)氫的裝置，該用于回收所述陰極室中釋放的氣態(tài)氫的裝置被布置成抽吸填充所述陰極室的上空的氣態(tài)相并將所述氣態(tài)相排放到所述陽極室，使得所述氣態(tài)氫在與所述正極接觸時(shí)被氧化。

因此，陰極電解液的組成和陽極電解液的組成，特別是就pH而言，保持恒定。對氫的回收使得使用相同的電解液能夠進(jìn)行多次循環(huán)并且延長在它更換之前電解液的壽命。它延長了儲存裝置的壽命。

所述能量儲存裝置還可以具有一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)考慮的或根據(jù)所有技術(shù)上可能的組合的以下特征：

所述正極是所述陽極電解液和/或所述陰極電解液能滲透的，并且定義了在所述陽極室和所述陰極室之間的隔離物；

所述電解池包括殼體，所述正極將所述殼體分成上部區(qū)域和下部區(qū)域，所述上部區(qū)域形成所述陰極室，所述下部區(qū)域形成所述陽極室且位于所述上部區(qū)域的下方。

所述氣態(tài)相經(jīng)所述回收裝置排出到所述正極下方的陽極室的區(qū)域中。

所述回收裝置包括：用于測量在所述氣態(tài)相中的氫濃度的探針；以及被編程為根據(jù)由所述探針測量的氫濃度控制所述回收裝置的自動機(jī)構(gòu)。

所述正極由鈦或海綿鈦或鈦合金制成；

所述正極覆蓋有TiN涂層；

所述正極是包含至少一種交織線的織物，所述交織線由鈦或鈦合金制成；

所述正極由覆蓋有磁鐵礦的導(dǎo)電材料制成；

所述負(fù)極和所述正極被布置成彼此相對，所述電解池包括用于使所述負(fù)極繞著旋轉(zhuǎn)軸相對所述正極旋轉(zhuǎn)的裝置。

所述負(fù)極具有與所述旋轉(zhuǎn)軸同軸的圓柱形外表面，所述鐵沉積在所述圓柱形外表面上；

所述正極包括與所述旋轉(zhuǎn)軸同軸的、形式為圓柱扇形的部分；

所述電解池包括：

陽極電解液儲液器；

陽極傳輸裝置，所述陽極傳輸裝置能夠在所述陽極電解液儲液器和所述陽極室之間傳輸所述陽極電解液；

陰極電解液儲液器；

陰極傳輸裝置，所述陰極傳輸裝置能夠在所述陰極電解液儲液器和所述陽極室之間傳輸所述陰極電解液；

所述陽極電解液儲液器位于比所述電解池的高度更高的高度，所述陽極傳輸裝置設(shè)置為使所述陽極電解液在重力作用下從所述陽極電解液儲液器傳輸?shù)剿鲫枠O室；以及

所述裝置包括提供為使所述電解池的上空(ciel)維持在中性氣體氣氛下，例如在氬氣壓下的裝置；

附圖說明

參照附圖，根據(jù)信息性且非限制性提供的以下詳細(xì)描述將顯露出本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中：

圖1是包括大量電解池(僅示出一些池)的能量儲存裝置的簡化示意圖；并且

圖2是圖1的裝置的電解池的簡化示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1所示的裝置1被設(shè)計(jì)用于儲存電能。裝置1經(jīng)由電力變壓器4與配電網(wǎng)3。一定數(shù)量的電能產(chǎn)生系統(tǒng)(未示出)為電網(wǎng)3供給電流。耗電器(未示出)也連接到該電網(wǎng)。

能量儲存裝置1包括大量電解池5，以及電充電器/逆變器7。有利地，它還包括電網(wǎng)接口管理系統(tǒng)(GIMS)9。

當(dāng)由能量產(chǎn)生系統(tǒng)提供的電功率大于耗電器所需的功率時(shí)，由GIMS 9告知的能量儲存裝置1蓄積過量的能量，從而將它轉(zhuǎn)化成電化學(xué)形式。相反，當(dāng)耗電器所需的電功率大于所產(chǎn)生的功率時(shí)，由GIMS 9告知的能量儲存裝置1將蓄積的過量能量轉(zhuǎn)換成電能，然后供給電網(wǎng)3。

各個(gè)電解池5例如能夠儲存約200kWh的電能。電解池5集成在一個(gè)組或數(shù)個(gè)組(set)中，例如，每組包括以串聯(lián)方式安裝的1300個(gè)電解池，電能儲存容量為約300MWh。各個(gè)電解池具有20kW的額定瓦數(shù)，因此每組具有約30MW的額定電功率。

電充電器/逆變器7為同一組中的所有電解池5供電?；蛘?，電充電器/逆變器7僅為電解池5的一部分供電，因此裝置1包括用于同一組的數(shù)個(gè)電充電器/逆變器7。

各個(gè)電充電器/逆變器7通過GIMS 9與電網(wǎng)和電力變壓器4相連。優(yōu)選地，各個(gè)電充電器/逆變器7是所謂的四象限型的。

充電器/逆變器7是可反轉(zhuǎn)的。因此，當(dāng)電解池5在配電網(wǎng)3上耗盡時(shí)，起逆變器的作用；相反地，當(dāng)電解池5從配電網(wǎng)3充電時(shí)，起整流器的作用。

各個(gè)電解池5都是相同的，并且是圖2中示意性示出的類型。

或者，一些電解池不是圖2中示出的類型。

各個(gè)電解池5包括：

陽極室11，所述陽極室11填充有陽極電解液13；

正極15，所述正極15浸沒在所述陽極電解液中并且與所述充電器7的第一端子電連接；

陰極室17，所述陰極室17填充有陰極電解液19，所述陰極室17通過多孔隔離物而與所述陽極室11隔開；

負(fù)極21，所述負(fù)極21浸沒在所述陰極電解液19中并且與所述充電器7的第二端子電連接。

負(fù)極側(cè)上的電化學(xué)電偶為Fe²⁺/Fe。正極側(cè)上的電化學(xué)電偶為Fe²⁺/Fe³⁺。

更具體而言，在電解池5蓄積電能時(shí)，在負(fù)極上發(fā)生以下反應(yīng)：

Fe²⁺+2e^-→Fe

在正極上發(fā)生以下反應(yīng)：

2Fe²⁺→2Fe³⁺+2e^-

在電解池5起發(fā)電機(jī)的作用時(shí)，在負(fù)極上發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng)：

Fe→Fe²⁺+2e^-

在正極上發(fā)生以下反應(yīng)：

2Fe³⁺+2e^-→2Fe²⁺

換句話說，電解池5蓄積電化學(xué)形式的能量，儲存在負(fù)極上的固體鐵沉積物和Fe³⁺溶液的形式的能量。在池5必須回饋電能時(shí)，該鐵沉積物溶解，并且Fe³⁺再次轉(zhuǎn)化成Fe²⁺。

充電器/逆變器7控制電流的循環(huán)。在電解池加載時(shí)，充電器/逆變器7使負(fù)極保持負(fù)電勢且保持正極的正電勢的絕對值大于負(fù)極電勢的絕對值。因此，它使電流在第一方向上循環(huán)，特別是在負(fù)極上產(chǎn)生鐵沉積物。

相反，在電解池5起發(fā)電機(jī)的作用時(shí)，充電器/逆變器7保持負(fù)極21的電勢低于正極15的電勢。因此，充電器/逆變器7使電流沿與第一方向相反的第二方向循環(huán)，使沉積在負(fù)極上的鐵溶解且在正極處形成Fe²⁺。

在本文中，術(shù)語“正極”和“負(fù)極”應(yīng)當(dāng)根據(jù)2004年4月1日生效的標(biāo)準(zhǔn)IEC600-50-482、CEI60050-482進(jìn)行理解。

陽極電解液13尤其包含F(xiàn)e³⁺離子。它具有約2的酸性pH，因此包含約10^-2M的H⁺。它也包含至少一種陰離子，優(yōu)選Cl^-?；蛘?，這種陰離子是Br^-，或任何其它合適的陰離子，即不參與反應(yīng)。

陰極電解液19包含F(xiàn)e²⁺離子。它具有約3的pH，因此包含約10^-3M的H⁺。它也包含至少一種陰離子，例如Cl^-?；蛘撸@種陰離子是Br^-，或任何其它合適的陰離子，即不參與反應(yīng)。

陽極電解液和陰極電解液可選地包含：能夠在不影響電極的情況下，提高導(dǎo)電性的添加劑。這些添加劑是傳統(tǒng)添加劑，而未在本文中概述。

如圖2所示，負(fù)極21和正極15被布置成彼此相對，電解池5包括用于使負(fù)極21繞著旋轉(zhuǎn)軸X相對于正極15旋轉(zhuǎn)的裝置23(圖1)。負(fù)極21因此旋轉(zhuǎn)。

負(fù)極21和正極15是同軸的。

因此，在所述儲存裝置的充電期間，由于負(fù)極穿越正極，鐵沉積在所述負(fù)極的整個(gè)外圍上。經(jīng)常地，由于所述負(fù)極的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，鐵沉積在大的表面上。因此，能夠提高沉積在各個(gè)電解池中的鐵的量，并且提高所述能量儲存裝置的儲存容量。

通常情況下，負(fù)極21具有與旋轉(zhuǎn)軸X同軸的圓柱形外表面25，在電解池5起電接收器的作用時(shí)鐵沉積在該圓柱形外表面上。或者，負(fù)極可以具有非圓柱形外表面。此外表面可以是截頭圓錐形的，或者可以是繞著軸X旋轉(zhuǎn)的另一個(gè)表面的形狀。負(fù)極21典型地具有1.5m～4m的長度和20cm～1.5m的外徑。在本說明書中，這些數(shù)值對應(yīng)于示例性實(shí)施方式，其中，負(fù)極具有4m的長度和20cm的直徑。根據(jù)另一有利的實(shí)例，負(fù)極具有1.5m的長度和1.5m的外徑。

負(fù)極由具有良好導(dǎo)電性的材料(諸如鋁或鋼)制成。

如圖2所示，正極包括與旋轉(zhuǎn)軸X同軸的圓柱扇形部分27。例如，該部分27繞著軸X延伸約180℃，因此形成半圓柱體。因此，較窄的空隙29使負(fù)極的外表面25與正極的部分27隔開。例如，該空隙29的厚度為0.1mm～20mm，優(yōu)選為1mm～15mm，且通常等于11mm。11mm的厚度能夠獲得每個(gè)池200kWh的儲存容量。

或者，圓柱扇區(qū)部分27繞著旋轉(zhuǎn)軸X延伸大于180°或小于180°。

也如圖2所示，電解池5包括殼體31，正極15定義了在上部區(qū)域和下部區(qū)域之間的殼體的內(nèi)體積。上部區(qū)域形成陰極室17。下部區(qū)域形成陽極室11。陽極室11位于陰極室17的下方。殼體31相對于氣體和液體是密封的。

正極15具有對陽極電解液和陰極電解液而言的多孔結(jié)構(gòu)。它還是氣體能滲透的。

正極15定義了將陽極室與陰極室隔開的多孔隔離物。

通常情況下，正極由鈦或鈦合金制成，以及例如為帆布(toile)或泡沫體。根據(jù)一個(gè)替代實(shí)施方式，正極覆蓋有TiN涂層，以便提高正極的壽命并降低電損耗。

在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，正極是由至少一種交織線制成的織物，該至少一種交織線由鈦或鈦合金制成。該織物可以覆蓋有TiN。

例如，正極是由公司GANTOIS以編號104613出售的金屬光柵。該光柵由預(yù)織造直徑為0.8mm的T40鈦絲制成。它的特征在于：公制支數(shù)(numéro métrique)為5，目數(shù)為4.57?？椢锏臉?biāo)稱開口為4.75mm，透明度為73％。每單位面積的重量為970g/m²?？椢锞哂?.4mm～1.6mm的厚度。該光柵可以覆蓋有TiN。

根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施方式，正極是由公司GANTOIS以編號104125出售的金屬帆布。該織物由T40鈦金屬線獲得，其中，經(jīng)紗具有0.36mm的預(yù)織造直徑并且緯紗具有0.265mm的預(yù)織造直徑。該線具有22公制支數(shù)的經(jīng)紗以及230的公制支數(shù)的緯紗。每單位面積的重量為2400g/m2，并且織物具有0.180mm的標(biāo)稱開口。該帆布可以覆蓋有TiN。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，正極由海綿鈦制成。海綿鈦為鈦冶金中的中間產(chǎn)物。它可以覆蓋有TiN。

在一個(gè)非常成本有效的替代實(shí)施方式中，正極15由覆蓋有磁鐵礦Fe₃O₄的導(dǎo)電材料制成。例如，正極由鋼貼面的銅(cuivre aciéré)制成，然后被部分地電解氧化成Fe₃O₄。

電解池5還包括：

陽極電解液儲液器33；

陽極傳輸裝置35，所述陽極傳輸裝置35能夠在所述陽極電解液儲液器33和所述陽極室11之間傳輸所述陽極電解液；

陰極電解液儲液器37；

陰極傳輸裝置39，所述陰極傳輸裝置39能夠在所述陰極電解液儲液器37和所述陰極室17之間傳輸所述陰極電解液。

陽極傳輸裝置35通常包括一側(cè)連接到儲液器33而另一側(cè)連接到陽極室11的傳輸構(gòu)件41(例如泵)。

在圖中所示的實(shí)例中，陽極電解液儲液器33位于高于池5的高度(élévation)。陽極傳輸裝置35包括旁路41'，從而使容器33與陽極室連通且繞過傳輸構(gòu)件41。旁路41'配備有控制閥，從而能夠選擇性閉合或打開旁路。

在電解池加載時(shí)，傳輸構(gòu)件41從陽極室11取出陽極電解液并將陽極電解液排放到儲液器33中。旁路41'是閉合的。

反之，在電解池起發(fā)電機(jī)的作用時(shí)，傳輸構(gòu)件41停止。旁路41'是打開的。陽極電解液通過重力和/或通過虹吸作用從儲液器33通過旁路41'流入陽極室的內(nèi)部。

同樣地，陰極傳輸裝置39包括一側(cè)連接到儲液器37而另一側(cè)連接到陰極室17的可反轉(zhuǎn)的傳輸構(gòu)件42(例如泵)。

在圖中所示的實(shí)例中，陰極電解液儲液器37位于低于池5的高度。陰極傳輸裝置39包括旁路42'，從而使容器37與陰極室連通且繞過傳輸構(gòu)件42。旁路42'配備有控制閥，從而能夠選擇性閉合或打開旁路。

在電解池加載時(shí)，傳輸構(gòu)件42從儲液器37取出陰極電解液并將陰極電解液排放到陰極室17中。旁路42'是閉合的。

反之，在電解池起發(fā)電機(jī)的作用時(shí)，傳輸構(gòu)件42停止。旁路42'是打開的。陰極電解液通過重力和/或通過虹吸作用從陰極室17流入儲液器37的內(nèi)部。

或者，轉(zhuǎn)移構(gòu)件41和42是可反轉(zhuǎn)的。陽極傳輸裝置35和陰極傳輸裝置39不包括旁路41'，42'。泵41用于將陽極電解液從儲液器33傳輸?shù)疥枠O室13中。泵42用于將陰極電解液從陰極室15傳輸?shù)絻σ浩?7中。

如圖2中所示，在一個(gè)特別有利的實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)負(fù)極具有基本水平的旋轉(zhuǎn)軸X。負(fù)極21僅部分地浸沒在用于填充室17的陰極電解液中。在這種情況下，陰極傳輸裝置包括位于負(fù)極21上方的分配斜面43。通常情況下，分配斜面43沿著位于負(fù)極的外表面25的最高點(diǎn)的母線延伸。

分布斜面43刺穿有多個(gè)小孔，由傳輸構(gòu)件41排出的陰極電解液流過小孔并且落在外表面25上。因此，由傳輸裝置39帶來的新鮮的陰極電解液均勻分布在整個(gè)外表面25上。

在此實(shí)施方式中，傳輸裝置39包括浸沒的抽取管45，其一端連續(xù)地浸沒在用于填充室17的陰極電解液中。在傳輸裝置將陰極電解液從儲液器37排放到陰極室17時(shí)，斜面43被使用。在陰極電解液在相反的方向(從室17到陰極電解液儲液器37)上循環(huán)時(shí)，浸沒的管45被使用。

在未示出的一個(gè)實(shí)施方式中，負(fù)極21完全浸沒在陰極電解液中。分配斜面43也浸沒在陰極電解液中，并且沿著位于外表面25的最高點(diǎn)的母線延伸。在這種情況下，在陰極電解液從室17循環(huán)到陰極電解液儲液器37時(shí)，斜面43用于抽吸陰極電解液。傳輸裝置39不包括浸沒的抽取管45。

或者，負(fù)極的旋轉(zhuǎn)軸X是豎直的。這種替代方式是有利的，因?yàn)樗蟠鬁p小了每個(gè)電解池的占用體積(l'encombrement au sol)。

此外，電解池5還包括提供為使電解池的上空49保持中性氣體氛圍的裝置47。在本文中的中性氣體是指不參與該裝置中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng)并且不改變構(gòu)成該裝置的材料的組成的氣體。

中性氣體優(yōu)選為氬氣。或者，中性氣體為氮?dú)猓蚱渌行詺怏w，或中性氣體的混合物。

例如，裝置47包括壓縮氣體儲存器，該壓縮氣體儲存器經(jīng)由裝備有膨脹器的管線而連接到電解池的上空49。

根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，裝置47包括中性氣體儲存器和壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)將中性氣體從儲存器排放到電解池的上空49。

與電解池周圍壓力的壓力相比，使電解池的上空49保持在稍高的壓力，從而防止空氣中的氧氣滲透到電解池內(nèi)部。例如，上空49的壓力被保持稍高于大氣壓力的壓力的1～10相對daPa。

在圖2中所示的示例性實(shí)施方式中，陽極室11被陽極電解液完全填充，而位于陽極室11上方的陰極室17僅被電解液部分填充。上空49對應(yīng)于陰極室的未被陰極電解液19填充而被中性氣體填充的部分。

電解池5還包括用于回收在陰極室17中釋放的氣態(tài)氫的裝置51。

實(shí)際上，基本上在充電期間，氫氣在陰極室中釋放。隨后氣態(tài)氫進(jìn)入電解池的上空49。

裝置51包括用于氣體的循環(huán)構(gòu)件53(例如泵)，其抽吸部與上空49連通，并且其排放部與陽極室11連通。如圖2所示，循環(huán)構(gòu)件53向位于正極下方的陽極室11的區(qū)域排出占據(jù)上空49的氣態(tài)相。優(yōu)選地，所述區(qū)域與正極直接接觸。因此，由構(gòu)件53排出的氣態(tài)相將形成氣泡，該氣泡將朝向上空49上升而穿過正極15。當(dāng)通過多孔正極15時(shí)，氣態(tài)氫分子按照H₂→2H⁺+2e^-的半反應(yīng)而被氧化成H⁺。

按照觀測到的氣態(tài)氫的釋放，對裝置51施加的再循環(huán)速率進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保證在電解池5的充電和放電之間的時(shí)段中，上空49中沒有氣態(tài)氫。例如，再循環(huán)速率為50l/h～500l/h，優(yōu)選為100l/h～200l/h，通常為約160l/h。在放電期間內(nèi)，再循環(huán)通常不是必需的。

通常情況下，裝置51包括在陽極室11中布置在正極15下方的一個(gè)或多個(gè)斜面。構(gòu)件53向斜面55排放氣體。斜面55具有將氣體分成很細(xì)小的氣泡的小孔。因此，回收的氣體均勻地分布在陽極室內(nèi)部，從而使它完全氧化。

裝置1還包括控制自動機(jī)構(gòu)(automatisme de pilotage)57(圖1)，提供為用于對負(fù)極的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置23、陽極傳輸裝置35、陰極傳輸裝置39、使電解池的上空保持中性氣體氣氛的裝置47以及用于回收氣態(tài)氫的裝置51進(jìn)行同時(shí)控制?？刂谱詣訖C(jī)構(gòu)57還對電充電器/逆變器7進(jìn)行控制并且與GIMS 9交換數(shù)據(jù)。

有利地，回收裝置51包括探針59，用于測量在填充電解池上空49的氣態(tài)相中的氫濃度。該探針將信息提供給自動機(jī)構(gòu)57。該自動機(jī)構(gòu)被編程以根據(jù)由探針測量的氫濃度控制回收裝置51。

現(xiàn)將概述能量儲存裝置的運(yùn)作。

在本文中假定以相同的方式對所有的電解池5進(jìn)行控制。下面將僅描述一個(gè)池的運(yùn)作。

如上所示，當(dāng)電解池加載(即，蓄積電能)時(shí)，充電器/逆變器7使負(fù)極21保持負(fù)極性并且使正極15保持正極性。

裝置39將由儲液器37為陰極室17供給陰極電解液。在圖2的實(shí)例中，陰極電解液通過構(gòu)件42向斜面43排放，并且流過位于在負(fù)極21的外表面25的頂點(diǎn)的母線。

陽極傳輸裝置35使陽極室11中的電解液滲出，以將它傳輸?shù)疥枠O儲液器33。

裝置47使上空49保持在中性氣體壓力下。負(fù)極21通過驅(qū)動裝置23而旋轉(zhuǎn)。

陰極電解液19的一些Fe²⁺離子被還原成Fe，并且沉積在旋轉(zhuǎn)負(fù)極21的外表面25上。另外，在由傳輸裝置35完成的滲出作用下，陰極電解液穿過多孔正極15，直到到達(dá)陽極室11。在穿過正多孔電極15時(shí)，其余的Fe²⁺離子被氧化成Fe³⁺離子。新鮮的陰極電解液的添加和陽極電解液的滲出能夠使陰極電解液組成和陽極電解液組成隨著時(shí)間推移基本保持恒定，并將鐵沉積物沉積在負(fù)極上。

此外，探針59連續(xù)地獲取氣相中的氫濃度?？刂谱詣訖C(jī)構(gòu)57根據(jù)所測量的氫濃度命令氣態(tài)氫回收裝置51取回上空49中的一部分氣態(tài)相。裝置51在正極15的下方將它重新注入陽極室。該氣態(tài)相基本上包括中性氣體以及痕量的氫。該重新注入的氣態(tài)相形式氣泡，該氣泡上升穿過陽極室11到達(dá)多孔正極15。在與多孔正極接觸時(shí)，氣態(tài)氫H₂被氧化成H⁺離子。

有利地，對充電器/轉(zhuǎn)換器7進(jìn)行周期性控制以使電流的循環(huán)方向暫時(shí)反向。這將導(dǎo)致在負(fù)極上的一小部分鐵沉積物再次溶解，并且防止在負(fù)極上產(chǎn)生大晶體。在電流沿相反的方向循環(huán)期間，陽極和陰極電解液循環(huán)被中斷。

這些晶體確實(shí)可能在負(fù)極的表面上產(chǎn)生凸起(relief)，其可能會與正極接觸，從而中斷電解池的充電，并因此降低其容量。

例如，對充電器/逆變器7進(jìn)行控制以使交流電流循環(huán)到該端。通常情況下，陰極電流量和陽極電流量之間的比為5～10。

在電解池起發(fā)電器的作用時(shí)，負(fù)極21具有負(fù)極性而正極15具有正極性。裝置47使電解池的上空49保持在中性氣體壓力下。池5為充電器/逆變器7供電。在此階段內(nèi)，由于通常沒有氣態(tài)氫釋放，所以通常通過控制自動機(jī)構(gòu)57使氫回收裝置51保持停止。

傳輸裝置35從儲液器33取出陽極電解液并將陽極電解液傳輸?shù)疥枠O室11中。傳輸裝置39例如通過浸沒的管45從陰極室17取出陰極電解液并將陰極電解液傳輸?shù)疥帢O儲液器37中。

驅(qū)動裝置23使負(fù)極21以一定速度旋轉(zhuǎn)，該速度取決于所需的電流。

在陽極電解液注入陽極室11的作用下，電解液通過多孔正極15。在通過期間，F(xiàn)e³⁺被還原成Fe²⁺。在負(fù)極21處，先前沉積的鐵被氧化成Fe²⁺。