[实用新型]一种液流电池用旁路电流断流器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种断流器，特别是一种液流电池用旁路电流断流器，其用于液流电池的旁路电流的消除。 

背景技术

通常，液流电池是指电池的正负极反应物中至少一方为液态流体，如全钒液流电池、锌/溴液流电池等。液流电池与通常的蓄电池的显著区别主要体现在如下方面：液流电池的功率决定于电堆中单电池的节数和每个电极极板面积的大小，而储能容量则取决于储液罐的容积和活性物质的浓度。因此，液流电池功率与储能容量可单独设计。液流电池适于大规模蓄电，尤其适合于火力发电及核电站的电网调峰，以及实现风能、太阳能等可再生能源的平滑输出。 

现有的大规模液流电池在运行过程中，电解液在电堆中循环流动，即电解液由循环泵驱动从电解液进口总管流入电堆，经电堆中各电极间的通道，由出口总管流出，进入储液罐，这是一种统一供应电解液给各单电池的方法，具有诸多优点。但是，共用电解液进出口总管会引发产主旁路电流的问题，这是由于离子通道和电子通道的存在会在电池内部产生旁路电流，从而降低电池效率和使用寿命。申请人在研究中发现，旁路电流的产生主要是由于共有电解液通道所造成的，因此如何实现连续性电解液的断流流动成为解决旁路电流的要点。 

中国专利文献 CN202178330U提出了一种断流器，其包括杠杆断流槽，该杠杆断流槽通过轴铰接于支撑结构上，电解液流入时，可使所述杠杆断流槽的力矩改变，平衡破坏，其自动翻转，电解液流出，其自动复原到平衡位置。该断流器结构比较简单，由于其只有一个杠杆断流槽，当电解液从杠杆断流槽中流出时，电解液实际处于连续流动状态，真正断流只有在杠杆断流槽处于平衡状态下才能出现，同时其整体内置于储液罐中，不便于人工调节检修。 

中国专利文献CN102148388A公开的一种可以减小旁路电流的液流电池系统，其核心思想在于通过储液罐中的多个隔板，同时利用各种传感器如差压变送器、液面感应装置及时间继电器等来实现电解液的断流和流动。但该装置结构较复杂，且只要在采用多储液罐和多隔板的情况下才能实现100%的断流，在这种情况下控制部分更加复杂。。 

发明内容

本实用新型的目的是，针对现有技术存在的不足进行改进，提出一种液流电池用旁路电流断流器。 

本实用新型的构想是，借鉴涡轮、风扇轮的结构，将其中的“叶轮”用均匀垂直分布于支撑杆上的储液腔代替。当其中的一个储液腔流入电解液同时由于重心偏离开始旋转流出电解液的时候，回液管流出的电解液马上进入旁边的储液腔，依次循环下去实现连续性电解液的间歇流出。 

本实用新型的技术解决方案是：采用断流装置，其特征在于，采用了回液管与断流装置配合，断流装置由支撑杆、储液腔、骨架油封及阻尼调节装置构成，其中，支撑杆水平穿透储液罐的侧壁，支撑杆两端均伸出储液罐的侧壁，支撑杆的一端上安装阻尼调节装置，储液腔均匀分布于支撑杆周围并与支撑杆为一体结构。 

其特征在于，储液腔的数量大于或等于3个。 

其特征在于，支撑杆与储液罐侧壁之间的密封口位于储液罐电解液液面之上，通过骨架油封进行密封。 

其特征在于，阻尼调节装置固定于储液罐的外壁上。 

其特征在于，回液管的管口到储液腔中心的连线与储液腔中心线间具有一定的夹角，该夹角在5℃~30℃范围。 

其特征在于，回液管上设置有电解液缓冲腔。 

本实用新型工作原理如下：电解液从回液管流出进入本实用新型的其中一个储液腔，当储液腔重力大于支撑杆旋转阻力时，支撑杆连同储液腔一起旋转，储液腔中的电解液流入储液罐中，同时从回液管流出的电解液流入旁边的储液腔中，依次循环，实现断流。当支撑杆旋转阻力较大或较小无法有效实现断流时，则可通过支撑杆端头的阻尼调节装置进行调节，直至储液腔旋转频率能够满足断流目的。 

本实用新型具有断流效果好、易于维修、便于控制、结构简单等优点，能使连续流入储液罐的电解液间歇性的流出。 

附图说明

图1、本实用新型采用的多个储液腔的结构示意图。 

图2、本实用新型安装于储液罐中的示意图。 

图3、本实用新型通过支撑杆和骨架油封与储液罐配连的示意图。 

图4、本实用新型的采用的断流器装置基本结构剖面示意图。 

图中，1、第一储液腔；2、第二储液腔；3、第三储液腔；4、第四储液腔；5、第五储液腔；6、第六储液腔；7固定孔；8、储液腔口；9、回液管；10、缓冲腔；11、储液罐；12、支撑杆；13、阻尼调节装置；14、骨架油封。