[发明专利]用于金属‑卤素液流电池组的流体性架构

权利要求书

1.一种操作液流电池组的方法，所述液流电池组包含液流电池的堆叠，其中所述堆叠中的每个液流电池包含流体可渗透的电极、流体不可渗透的电极和在所述可渗透与不可渗透的电极之间的反应区，所述方法包含：

(a)在充电模式中，通过以下，在所述反应区中将金属层镀覆在每个电池的所述不可渗透的电极上：

(i)金属卤化物电解液在第一方向上从储槽流动，穿过入口管道，到所述堆叠中每个液流电池的所述反应区中，使得大部分的所述金属卤化物电解液从所述入口管道进入所述反应区，而不是首先流动穿过所述液流电池中所述可渗透的电极或穿过位于所述堆叠中相邻的液流电池电极之间的流动通道；和

(ii)所述金属卤化物电解液从所述堆叠中每个液流电池的所述反应区流动，穿过第一出口管道，到所述储槽中，使得大部分的所述金属卤化物电解液在到达所述第一出口管道前不经过每个液流电池中所述可渗透的电极；

(b)在放电模式中，通过以下，在所述反应区中使每个电池的所述不可渗透的电极上的所述金属层去镀覆：

(i)所述金属卤化物电解液与浓卤素反应物的混合物在所述第一方向上从所述储槽流动，穿过所述入口管道，到所述堆叠中每个液流电池的所述反应区中，使得大部分的所述混合物从所述入口管道进入所述反应区，而不是首先流动穿过所述液流电池中所述可渗透的电极或穿过位于所述堆叠中相邻的液流电池电极之间的所述流动通道；和

(ii)所述混合物从所述堆叠中每个液流电池的所述反应区流动，穿过第二出口管道，到所述储槽中，使得大部分的所述混合物在到达所述第二出口管道前经过每个液流电池中所述可渗透的电极。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述液流电池的堆叠包含水平放置的液流电池的垂直堆叠；

所述液流电池的堆叠由电池框架的堆叠支撑；

所述入口管道的一部分包含第一入口歧管；

所述第一出口管道的一部分包含第一出口歧管；

所述第二出口管道的一部分包含第二出口歧管；

所述电池框架的堆叠中的每个电池框架包含第一入口歧管开口和第一和第二出口歧管开口；

所述第一入口歧管通过所述电池框架的堆叠中对齐的第一入口歧管开口形成；以及

所述第一和所述第二出口歧管通过所述电池框架的堆叠中相应的对齐的第一和第二出口歧管开口形成。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述金属卤化物电解液包含溴化锌；

所述浓卤素反应物包含复合溴；

所述金属层包含锌；

所述可渗透的电极包含多孔钌化钛；以及

所述不可渗透的电极包含在所述充电模式期间经所述锌金属层涂布的钛。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：

在所述充电模式中，包含少数的所提供的所述金属卤化物电解液的第一净化流从所述储槽流动，穿过所述电池框架的堆叠中的第二入口歧管，到位于所述堆叠中相邻的液流电池电极之间的所述流动通道中，并从所述流动通道流动，穿过所述电池框架的堆叠中的所述第二出口歧管，到所述储槽中；以及

在所述放电模式中，包含少数的所提供的所述混合物的第二净化流从所述储槽流动，穿过所述电池框架的堆叠中的所述第二入口歧管，到位于所述堆叠中相邻的液流电池电极之间的所述流动通道中，并从所述流动通道流动，穿过所述电池框架的堆叠中的所述第二出口歧管，到所述储槽中。

5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包含通过调整位于所述入口管道中的第一阀和位于所述第一或第二出口管道中的至少一者中的第二阀中的至少一者控制流过每个液流电池的量，使得在所述充电模式中，大部分的所述金属卤化物电解液在到达所述第一出口管道前不经过每个液流电池中的所述可渗透的电极，并且在所述放电模式中，大部分的所述混合物在到达所述第二出口管道前经过每个液流电池中的所述可渗透的电极。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述控制流过每个液流电池的量包含调整所述第二阀以在所述充电模式中提供比所述第二出口歧管高的穿过所述第一出口歧管的液体流动速率，并调整所述第二阀以在所述放电模式中提供比所述第二出口歧管低的穿过所述第一出口歧管的液体流动速率。