[实用新型]一种液流电池电解液储罐及液流电池系统

说明书

本实用新型公开了一种液流电池电解液储罐及液流电池系统，为了克服现有技术中多罐系统的结构复杂、成本高的问题，本实用新型的储罐包括储罐本体，其特征在于：所述储罐本体在高度方向上设有隔板，所述隔板与所述储罐本体形成N个(N＞1)相互分隔开的电解液储存空间，其中至少一块相邻电解液储存空间之间的隔板与所述储罐本体之间通过可活动的连接件连接，从而实现相邻电解液储存空间之间的连通与闭合。本实用新型的一种液流电池电解液储罐结构简单紧凑、无辅助设备、可减小系统成本。

技术领域

本实用新型涉及液流电池技术领域，尤其涉及一种液流电池电解液储罐及液流电池系统。

背景技术

液流电池是一种新型的大型电化学储能装置，其最大特点是活性物质为流动的电解质溶液，储能功率与容量相互独立。电解液在电池中发生氧化还原反应实现充放电功能，而存储在储液罐内的电解液体积决定了系统的储能量。

储液罐是液流电池储能系统的重要组成部分，一个储能系统至少由2个储液罐腔体组成，分别存放正、负极电解液。电解液在电池内流动的同时发生电化学反应，与储液罐内电解液组成不同：电解液反应物浓度减小，生成物浓度液增大，即电解液荷电状态(SOC)增大。电池过电位是电解液SOC的函数，成正相关关系；而过电位越小，系统电压效率减小，在相同截止电压下充放电时间增加，电解液利用率提高。在两罐系统中，流过电池的高SOC的电解液立即流回储液罐内与低SOC的电解液发生混合，将所有电解液的SOC提高，也就是储液罐内电解液SOC 随时间增加，导致原存放在储液罐内的低SOC电解液未被有效利用。若将流过电池的电解液分别存放，那么在储液罐内所有的电解液全抽送给电池反应的这段时间内在电池发生反应的电解液SOC为一个定值，实现此方案的方法之一就是多罐系统。

现有技术中，例如专利文献(CN102148388B)公开了一种氧化还原液流电池系统，系统中储液罐用隔板完全隔离成上下两部分，上下腔体中由带电动阀的压力平衡管连通。下腔体电解液被抽送流过电池后流回上腔体，当页面达到页面感应装置后，阀门自动开启。此储液罐结构可将电解液主回路切断，减小漏电电流；同时降低浓差极化影响，改善电解液SOC状态。专利文献(CN105742682A)公开了一种液流电池系统，系统中储液罐腔体在竖直方向或周向被分隔成若干个小腔体，其中一个空置小腔体，所有小腔体上均布置有进、出液阀门。在运行过程中，空置小腔体进液阀门与其中一个盛满电解液小腔体出液阀门开启，其他所有阀门均关闭，以此实现过电池堆后的电解液与为过的之间不会发生混合。专利文献(CN106784953A)公开了一种四罐升降式液流电池储能装置，提供了一种由4个带有升降装置的正、负极储液罐的液流电池储能装置，罐体和电池堆通过柔性管道连接。装置利用升降系统行程的液位差来实现循环流通回路。专利文献(CN107946617A)公开了一种提高电解液利用率的四储罐液流电池结构及方法，系统中正极电解液进液口、负极电解液进液口、正极电解液出液口和负极电解液出液口分别连接一个独立的储液罐，实现进、出液不形成循环。

为提高液流电池系统电压效率与电解液利用率，现有的多罐系统方案主要采用多泵、多阀门配置或升降装置等辅助设备，导致整个系统结构复杂、成本高、控制难等问题。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本领域亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术中多罐系统的结构复杂、成本高技术问题，本实用新型提供了一种结构简单紧凑、无辅助设备、减小系统成本的液流电池电解液储罐及液流电池系统。

为了实现上述目的，本发明公开了一种液流电池电解液储罐，包括储罐本体，所述储罐本体在高度方向上设有隔板，所述隔板与所述储罐本体形成N个(N＞1)相互分隔开的电解液储存空间，其中至少一块相邻电解液储存空间之间的隔板与所述储罐本体之间通过可活动的连接件连接，从而实现相邻电解液储存空间之间的连通与闭合。

进一步地，所述连接件为铰接件，与储罐本体之间通过铰接件连接的所述隔板在电解液的重力作用下转动，从而实现相邻电解液储存空间之间的连通与闭合。