[发明专利]一种铅液流电池

说明书

本发明公开了一种铅液流电池，包括正极板、负极板和含Pb²⁺电解液，所述正极板包括导电板和复合于导电板一侧的正极活性层，所述负极板包括导电板和复合于导电板一侧的负极活性层，所述含Pb²⁺电解液流经正极活性层和负极活性层的表面并发生电化学反应以形成电势差；所述正极活性层包括钛网和设于钛网表面的锡锑氧化物涂层，锡锑氧化物为SnO₂和Sb₂O₃组成的混合物。能够解决现有技术中负极Pb枝状晶生长造成电池短路的问题以及PbO₂与正极材料结合力弱、严重脱落的问题。本发明的液流电池具有装配简单、操作方便、电压高、节省空间等优点,可广泛应用于在电力储能、运载工具的电源等领域。

技术领域

本发明属于储能技术领域，具体涉及一种甲基磺酸铅液流电池。

背景技术

氧化还原液流电池是近几年兴起的一种储能装置，因其具有工作寿命长，可实现快速充放电，转化效率高等诸多优点而备受关注。并且，液流电池的功率和容量可以单独设计，电池的功率取决于电极的有效面积及电极的数量；电池的容量则取决于正负极沉积物的多少，充电时间越长，沉积物越多则电池的容量越大。氧化还原液流电池在平衡电网昼夜峰差、削峰填谷方面应用前景广阔。同时，作为可再生能源(如风能、太阳能)的配套储能设备，可以将间歇性的能量输入转换为连续平稳的电力输出。因此，研究氧化还原液流电池意义重大。

甲基磺酸铅液流电池是以可溶性的甲基磺酸铅(Ⅱ)作为基质溶液，充电时可溶的Pb(II)在负极表面还原形成金属铅，在正极表面氧化形成固体PbO₂，形成电势差，由于采用单一电解液，无需隔膜，只需要使正负极保持一定的距离即可。这样，使得电池的结构更为简单，降低了电池造价和运行成本。但是，可溶性铅酸液流电池的负极Pb容易生成枝状晶，枝状晶生长会接触正极造成电池的短路。同时正极的PbO₂沉淀与电极的结合力不好，容易被溶液冲击而脱落，造成电池容量的损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种铅液流电池，解决现有技术中负极Pb枝状晶生长造成电池短路的问题以及PbO₂与正极材料结合力弱、严重脱落的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种铅液流电池，包括正极板、负极板和含Pb²⁺电解液，所述正极板包括导电板和复合于导电板一侧的正极活性层，所述负极板包括导电板和复合于导电板一侧的负极活性层，所述含Pb²⁺电解液流经正极活性层和负极活性层的表面并发生电化学反应以形成电势差；所述正极活性层包括钛网和设于钛网表面的锡锑氧化物涂层，锡锑氧化物为SnO₂和Sb₂O₃组成的混合物。

作为一个总的发明构思，本发明还提供另一种铅液流电池，包括多个双极板、正极板、负极板和含Pb²⁺电解液，多个双极板分布于正极板和负极板之间且依次排列，所述正极板与相邻的双极板之间、相邻双极板之间、负极板与相邻的双极板之间均构成供含Pb²⁺电解液通过的流道；所述正极板包括导电板和复合于导电板一侧的正极活性层，所述负极板包括导电板和复合于导电板一侧的负极活性层，所述双极板包括导电板、复合于导电板一侧的正极活性层和复合于导电板另一侧的负极活性层，所述含Pb²⁺电解液流经各流道两侧的正极活性层和负极活性层的表面并发生电化学反应以形成电势差；所述正极活性层包括钛网和设于钛网表面的锡锑氧化物涂层，锡锑氧化物为SnO₂和Sb₂O₃组成的混合物。