[发明专利]一种能量储存系统的屏安排

说明书

技术领域

本披露涉及包括一个或多个单元电池的一种能量储存系统。

背景技术

一种能量储存系统，例如液流电池，可以包括一个或多个单元电池，该单元电池操作来储存由一个源提供的能量并将能量排放至一个装置以做功。每个单元电池可以具有一个阴极、一个阳极以及布置在该阴极与阳极之间的隔板，用以分隔该单元电池的接收电解质的多个室。该隔板可以允许阴极与阳极之间的离子流动以促进该系统中的能量储存并促进该系统的能量释放。每一个单元电池还可以包括一个或多个流动屏，这些流动屏各种被定位在这些电极之一与该隔板之间并且被配置成用于影响电解质的流动。

概述

根据本披露的能量储存系统包括一个单元电池，该单元电池具有一个电极以及靠近该电极的一个协助沉积的结构，用于协助该电极上材料的沉积。这种协助沉积的结构包括第一和第二外层以及位于这些外层之间且与这些外层相连接的一种中间支撑安排。

根据本披露另一方面的能量储存系统包括一个单元电池，该单元电池具有一个电极并且限定了一个流动室，以及位于该单元电池中靠近该电极之处的一种三维结构。该三维结构包括第一和第二外层、以及位于这些外层之间且与这些外层相连接的一种中间支撑安排。该系统还包括一种用于向该流动室供应电解质的电解质供应安排，并且该三维结构被配置成用于加强电解质在该电极附近的混合。

虽然已展示和披露了多个示例性实施例，但本披露不应被解释为是对权利要求进行限制。在此考虑到了，在不背离本发明的范围的情况下可以进行各种修改和替代性的设计。

附图简要说明

图1是根据本披露的能量储存系统的示意图，该能量储存系统包括一个单元电池，该单元电池具有一个阴极、一个阳极、在该阴极与阳极之间的一个隔板、靠近该阴极的一个第一三维结构以及靠近该阳极的一个第二三维结构；

图2是图1所示的第二三维结构的第一侧透视图；

图3是图2所示的三维结构的相反的第二侧透视图；

图4是用于图1所示的单元电池的三维结构的另一个实施例的截面视图；

图5是用于图1所示的单元电池的三维结构的又另一个实施例的部分截面视图；

图6是根据本披露的能量储存系统的另一个实施例的示意图；并且

图7是根据本披露的能量储存系统的又另一个实施例的示意图。

详细说明

本披露描述了能量储存系统的各种构型。以下说明及图1-7中提出了几个具体实施例，以提供对于根据本披露的某些实施例的透彻理解。这些图不一定按比例绘制；一些特征可能被夸大或最小化以展示特定部件的细节。因此，在此披露的具体的结构上和功能上的细节不得理解为限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本文这些方面的代表性基础。而且，本领域普通技术人员将理解，参照这些附图中任一附图所展示和描述的实施例的一个或多个特征可以与在一个或多个其他附图中展示的一个或多个特征进行组合，以产生没有被明显展示或描述出的实施例。此外，可以在不具有以下说明中所解释的这些特定特征中的一个或多个特征的情况下来实践其他实施例。

图1示出了根据本披露的一种能量储存系统10。在所展示的实施例中，该系统10被配置成电化学液流电池，该电化学液流电池可操作来储存从一个来源接收到的能量并将能量排放至一个或多个装置以便做功。例如，该系统10可以用于电力设施应用中，以进行负荷整平、电力传输延缓、风动力整合、和/或太阳能动力整合。

图1所示的系统10分别包括一个液流单元电池11和第一、二电解质供应安排12和14分别用于向该单元电池11供应电解质，从而该系统10形成一个电化学反应器，详述如下。虽然该系统10被示出为一个单个液流单元电池11，但是系统10可以包括多个液流单元电池11，这些液流单元电池共同连接在一个单元电池堆中并且各自具有如下详述的相同或相似的构型。美国专利申请号13/196,498中披露了单元电池堆的实例，该申请的全部内容通过引用结合在此。

该单元电池11包括被一个隔板16(例如离子交换膜)分隔的一个阴极侧和一个阳极侧。该阴极侧包括一个阴极室18，该阴极室从该第一电解质供应安排12接收第一电解质，如阴极电解质；一个第一电极，如阴极20；以及一个第一三维结构22，该第一三维结构在室18中位于该阴极20与隔板16之间。同样，该阳极侧包括一个阳极室24，该阳极室从该第二电解质供应安排14接收第二电解质，如阳极电解质；一个第二电极，如阳极26；以及一个第二三维结构28，该二三维结构在室24中位于该阳极26与隔板16之间。