[实用新型]一种液流电池系统及电池储罐

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液流电池系统及电池储罐，属于电池领域。

背景技术

现有技术中，独立的能源系统如分布式能源系统中所用的蓄电池通常是铅酸电池。而铅酸电池在性能和环境上都存在着致命的缺陷。比如在炎热气候的环境中通常寿命很短，尤其在深度放电时更加严重。同时，铅酸电池亦对环境有害，因为铅酸电池的一个主要成分为铅，可能在生产和弃置时引致严重的环境问题。

液流电解质电池，例如锌溴电池和全钒液流电池等可以克服上述铅酸电池的缺点，具有循环寿命长，环境污染小的特点。特别地，液流电解质电池可以实现深度放电，且电池的能量密度是比铅酸电池的数倍。

但目前液流电池也存在着一些问题，如对温度相对敏感，系统相对复杂等，如锌溴液流电池，一般为避免溴分压过高而降低电解液容量和腐蚀管路，往往采取在电解液中加入络合剂的方法。但是络合溴溶液由于与水相不相容，且密度差较大，为保证其供应，往往需要在系统中加入单独的络合溴系统供液泵，使系统复杂性提高，稳定性相应下降。同时由于络合溴密度和粘度较大，介于其流动阻力的影响，往往不集成相应的散热系统，从而使热量积聚，造成电解液温度上升，最终使得电池性能下降。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种液流电池系统及电池储罐，它具有系统结构简单，对温度敏感度低的优点，另外还能够使系统实现在无络合溴供液泵的环境下运行，同时系统对压力能进行余能回收，并用于强化系统传热，使液流电池系统稳定运行。

本实用新型的技术方案：一种液流电池系统，包括电堆、换热器、负极供液泵、正极供液泵和一体化储罐，一体化储罐包括负极储罐和正极储罐，负极储罐通过供液管路与负极供液泵连接，负极供液泵通过与换热器连接，换热器与电堆的负极连接，电堆通过排液管路与负极储罐连接；正极供液泵通过供液管路与正极供液泵连接，正极供液泵与电堆的正极连接，电堆通过排液管路与正极储罐连接。

前述的液流电池系统中，所述电堆采用双电堆结构。

一种应用于前述的液流电池系统的液流电池储罐，包括一体化储罐、正负极隔板、储罐正极内腔和储罐负极内腔，一体化储罐的内部被正负极隔板分为储罐正极内腔和储罐负极内腔两部分；储罐正极内腔的顶部设有“L”形正极突台和正极电解液出口，“L”形正极突台上设有正极电解液入口，储罐负极内腔的顶部设有“L”形负极突台和负极电解液出口，“L”形负极突台上设有负极电解液入口。“L”形正极突台的作用是保证正极电解液静态液位高于泵入口处液位，从而使得非自吸泵在不灌泵的条件下可以正常工作。同时”L”形正极突台对系统结构其支撑作用，L型的结构使其强度更高。”L”形正极突台具有脱离体系的单质溴及其他副反应气体产物的收集功能，可根据情况进行气体回收或排空操作。“L”形负极突台的作用是保证正极电解液静态液位高于泵入口处液位，从而使得非自吸泵在不灌泵的条件下可以正常工作。同时”L”形负极突台对系统结构其支撑作用，L型的结构使其强度更高。”L”形负极突台具有氢气及其他副反应气体产物的收集功能，可根据情况进行气体回收或排空操作。

前述的这种液流电池系统的液流电池储罐中，储罐正极内腔内设有正极电解液输出管道、正极电解液输入管道、压力回收管和正极喷射口，正极电解液输出管道的一端与正极电解液出口连接，另一端上设有有机相计量阀和水相计量阀；正极电解液输入管道的一端与正极电解液入口连接，另一端通过压力回收管与正极喷射口连接。

前述的这种液流电池系统的液流电池储罐中，储罐正极内腔的底部设有斜坡，储罐正极内腔内设有有机相计量阀的一侧低于另一侧。

前述的这种液流电池系统的液流电池储罐中，正极喷射口上设有正极螺旋桨。

前述的这种液流电池系统的液流电池储罐中，储罐负极内腔内设有负极电解液输出管道、负极电解液输入管道、压力回收管和负极喷射口，负极电解液输出管道与负极电解液出口连接，负极电解液输入管道的一端与负极电解液入口连接，另一端通过压力回收管与负极喷射口连接。

前述的这种液流电池系统的液流电池储罐中，负极喷射口上设有负极螺旋桨。

前述的这种液流电池系统的液流电池储罐中，一体化储罐的形状为长方体。

与现有技术相比，本实用新型既简化了液流电池系统结构，同时还加强了液流电池系统的稳定性。

本实用新型通过计量阀代替有机相泵，并通过一定结构保证其正常工作。电池系统不同的充放电状态，改换阀的通断和开度，同时储罐在正极电解液口外侧有溢流槽结构，保证系统稳定运行。