[发明专利]一种电解液再生的液流电池系统及其电解液再生方法在审

专利信息
申请号: 201811418530.2 申请日: 2018-11-26
公开(公告)号: CN109346756A 公开(公告)日: 2019-02-15
发明(设计)人: 苏秀丽;杨霖霖;林友斌;周禹;余姝媛 申请(专利权)人: 上海电气集团股份有限公司
主分类号: H01M8/18 分类号: H01M8/18;H01M8/04186;H01M8/04276
代理公司: 上海申新律师事务所 31272 代理人: 俞涤炯
地址: 200050 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 电解液 排出 液流电池系统 负极储液罐 混合电解液 正极储液罐 电池系统 再生系统 再生 负极电解液 正极电解液 再生模块 混液罐 电堆 电解液使用 移动作业 移动柜 泵送 混液 价态 维护
【说明书】:

本发明一种电解液再生的液流电池系统及其电解液再生方法,该电池系统包括电解液再生系统和电池系统,电池系统包括:用于接收从电堆排出正极电解液的若干正极储液罐;以及用于接收从电堆排出负极电解液的若干负极储液罐;电解液再生系统包括:用于接收从若干正极储液罐排出的正极电解液和若干负极储液罐排出的负极电解液的混液罐;用于接收从混液罐排出混合电解液的电解液再生模块,电解液再生模块对混合电解液进行价态调整后,混液罐内的混合电解液通过泵送至若干正极储液罐和若干负极储液罐。本发明的液流电池系统可提高电解液使用寿命,减少采用更换电解液进行维护带来的高额维护成本、再生系统集成于移动柜内,实现移动作业。

技术领域

本发明涉及一种液流电池领域,尤其涉及一种电解液再生的液流电池系统及其电解液再生方法。

背景技术

全钒液流电池作为一种大规模储能电池,具有高度安全性和长寿命等突出优势,在新能源发电领域被不断的进行示范应用;近年来,全钒液流电池因其在示范应用中的优越表现已开始逐步商业化应用。

钒液流电池充电时电能转化为化学能存储在电解液中,在需要时将化学能转化为电能输出,满足用电需求;钒液流电池正负极电解液需要由隔膜分开,以阻碍正负极电解液的接触两者接触主要是引发自放电,但另一方面需要质子在隔膜穿梭以连通整个电池,因此除了要求隔膜材料具有优异的化学稳定性外,还需要隔膜有利于质子的传递,以降低电池内阻。

现在商业化的隔膜材料是全氟磺酸膜,这种离子交换膜不但耐腐蚀性强,可以在一定程度上阻碍正负极电解液的接触,而且还具有良好的导电性能;但是在电池充放电过程中,受到正负极电解液中各种离子浓度差异和电场的作用,正负极电解液中的钒离子和氢离子携带不同量的水分子穿过隔膜到达另外一极,引起自放电,并导致电池电解液会产生体积变化和浓度变化,最终导致电解液中有效活性电对浓度降低引起容量衰减;此外,充放电过程中还存在少量的副反应,也是导致钒液流电池电解液容量衰减的原因;因此全钒液流电池的电解液需要定期更换或者进行“再生”才能保证系统的容量的稳定输出。

专利CN 103117407A公开了一种移动式钒电解液制备装置及钒电解液制备方法,该专利设计了一种移动式电解液制备装备,可以节省电解液长途运输的费用以及避免长途运输过程中潜在的泄漏风险;可以将装置和原料固体运输至项目实施地,再进行电解液生产制造;但是专利并未涉及对电解液使用过程中产生的容量衰减进行调整或者再生的内容。

专利CN 202996970U公开了一种实用简便的钒电解液制备装置,该专利采用电解法制备电解液,专利重点内容为电解液制备装置;不涵盖对电解液使用过程中产生的容量衰减进行调整或者再生的内容。

专利200810012119.5公开了一种钒电池溶液的制备或容量调节的方法及其专用装置,该专利采用电解方式制备钒电池电解液,并具有在线或离线对使用后的电解液进行容量调节的功能,但是该专利并未涉及可移动作业,也未涉及全自动化作业。

综上,现有钒电池的电解液再生系统普遍存在以下问题:1.未涉及对电解液使用过程中产生的容量衰减进行调整或者再生的内容;2.电解液再生系统不可移动,不自动化作业。

因此,针对现有钒电池的电解液再生系统未涉及对电解液使用过程中产生的容量衰减进行调整或者再生的内容以及电解液再生系统不可移动,不自动化作业等问题,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为解决现有钒电池的电解液再生系统未涉及对电解液使用过程中产生的容量衰减进行调整或者再生的内容以及电解液再生系统不可移动,不自动化作业等问题,提供了电解液再生的液流电池系统及其电解液再生方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

提供了一种电解液再生的液流电池系统,包括电解液再生系统和电池系统,所述电池系统包括:

用于接收从电堆排出正极电解液的若干正极储液罐;以及

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