[发明专利]一种钒电池堆的液流结构

说明书

技术领域

本发明涉及新能源储能技术领域，具体地讲是一种钒电池堆进出液流结构。

背景技术

钒电池又名全钒氧化还原液流电池，它是一种新型绿色环保电池，它可以实现化学能与电能的相互转换。全钒氧化还原液流电池能量转换效率高，常温运行，环境友好，而且存储能量大小和电堆结构等可根据用户需求进行调整，是制备大容量、规模化储能设备的首选方式之一。

目前，制备大功率钒电池堆方式多样，n个单电池串联或几个钒电池小堆串联都可以实现。但实验表明，单电池串联数目越多，电堆内部漏电电流越大，造成钒电池堆效率下降；多个钒电池小堆串联会消耗很多的原材料，造成成本增加。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述技术问题，提供一种钒电池堆液流结构，该结构既避免n个单电池直接串联，又减少钒电池堆小堆串联个数，也降低了成本。

实现本发明的技术方案是：一种钒电池堆的液流结构，包括第一串联单电池组和第二串联单电池组，所述第一串联单电池组和第二串联单电池组由电堆中间隔板隔开，两端分别安装电堆端板；所述电堆中间隔板有电解液通道，并分别通向第一串联单电池组和第二串联单电池组的内部电解液通道，最后汇集于电堆中间隔板；所述电堆端板有电解液通道通向各自一侧的串联单电池组的内部电解液通道，最后汇集于各自电堆端板；所述电堆中间隔板的电解液极性与电堆端板的电解液极性相反。

所述电堆中间隔板有中间隔板电解液入口在电堆中间隔板的侧下部，同侧上部有中间隔板电解液出口；所述电堆端板有端板电解液入口在电堆端板的侧下部，同侧上部有端板电解液出口。

所述中间隔板电解液入口、中间隔板电解液出口与端板电解液入口、端板电解液出口不同侧。

所述两侧的电堆端板的电解液通道通各自独立，互不干扰。

所述钒电池堆最中间单电池之间加装了加厚的隔板，为电解液侧面进液提供空间，也将串联的单电池隔断，降低漏电电流。

所述电堆端板外侧加装有电堆加强板。

本发明的有益效果是：

1、本发明不仅可以降低多个单电池直接串联引起的漏电电流，也为设计两个实体的钒电池堆再串联降低了成本。

2、电堆正、负级进液口和回液口分别布置在电堆两侧，减少正负极储液罐和电堆连接的管路，结构简单，易后期维护。

附图说明

图1为本发明钒电池堆的液流结构立体示意图；

图2为图1的后视立体示意图。

图中标号：1—中间隔板电解液出口，2—电堆加强板，3—第一串联单电池组，4—电堆中间隔板，5—第二串联单电池组，6—中间隔板电解液入口，7—端板电解液出口，8—电堆两侧端板，9—端板电解液入口。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种钒电池堆的液流结构，包括第一串联单电池组3和第二串联单电池组5，所述第一串联单电池组3和第二串联单电池组5由电堆中间隔板4隔开，两端分别安装电堆端板8；所述电堆中间隔板4有电解液通道，并分别通向第一串联单电池组3和第二串联单电池组5的内部电解液通道，最后汇集于电堆中间隔板4；所述电堆端板8有电解液通道通向各自一侧的串联单电池组的内部电解液通道，最后汇集于各自电堆端板8；所述电堆中间隔板4的电解液极性为负，所述电堆端板8的电解液极性为正。所述电堆中间隔板4有中间隔板电解液入口6在电堆中间隔板4的侧下部，同侧上部有中间隔板电解液出口1；所述电堆端板8有端板电解液入口9在电堆端板8的侧下部，同侧上部有端板电解液出口7。所述中间隔板电解液入口6、中间隔板电解液出口1与端板电解液入口9、端板电解液出口7不同侧，正、负极电解液的入口和出口分别分布在钒电池的两侧，可以减短钒电池堆和储液罐之间管路路径，使外部管路简单易维护，并节约相应的成本。所述两侧的电堆端板8的电解液通道通各自独立，互不干扰。所述钒电池堆最中间单电池之间加装了加厚的隔板，为电解液侧面进液提供空间，也将串联的单电池隔断，降低漏电电流。所述电堆端板8外侧加装有电堆加强板2。

本发明工作过程是：将钒电池堆外围管路连接完毕后，启动控制系统，正负极电解液进入运行状态。负（或正）极电解液通过钒电池电堆中间隔板4侧面的中间隔板电解液入口6进入电堆，然后分两路分别进入第一串联单电池组3和第二串联单电池组5，通过电池内部支路和回路系统，第一串联单电池组3和第二串联单电池组5中的负（或正）极电解液在中间隔板汇流，最后通过中间隔板电解液出口1处流出，最后经外部管路，流回负（或正）极储液罐。

正（或负）极电解液分两路分别从钒电池堆两侧端板8的端板电解液入口9进入钒电池，正（或负）极电解液进入电堆后通过电堆内部流道流向中间单电池，且两路正（或负）极电解液被中间隔板阻断。中间隔板4两侧的正（或负）极电解液通过电堆内部回路结构再分别流回进液方向的端板电解液出口7，最后回液经外部管路流回正（或负）极储液罐。