[发明专利]钒电池电解液还原装置

说明书

本发明提供一种钒电池电解液还原装置，其为一个管型电解池，主要由阳极管体(2)、阴极管体(1)和中间隔膜(3)构成，其特征在于，所述阴极管体为开放式，包括框架和安装在该框架上的阴极板(6)，所述阳极管体(2)为封闭式，使得阳极中的电解液被隔离在阳极管体内，所述还原装置还具有支撑件(7)，允许所述还原装置稳固地置于钒电池系统储液罐的注液口内。本发明相对于现有技术中的钒电池电解液还原装置实现了轻型化、便捷化。

技术领域

本发明涉及可再生能源的装置领域，具体涉及用于液流电池的装置，更具体涉及钒电解液的恢复装置。

背景技术

钒电池具有功率大、容量大、效率高、寿命长、绿色环保等一系列优点，在风光发电、电网调峰、不间断电源和应急电源等领域有着良好的应用前景。

钒电池通常以3.5价(V(Ⅲ)/V(Ⅳ)＝1：1)的电解液为初始电解液，按等体积分别注入正、负极电解液储罐，通过泵将电解液由储罐分别输送至电堆的正、负极进行电化学反应，后又回到电解液储罐中，不断循环流动，以此完成充放电。经过多次充放电循环后，由于钒离子跨膜迁移、析氢、析氧等副反应，以及系统气密性变差导致的负极电解液被氧化等原因，将出现正负极电解液离子价态不匹配，导致电池容量衰减，影响电池性能，降低电池的使用寿命。通过调整正、负极电解液的钒离子平均价态的方法可恢复电池的容量。

常用的调整离子价态恢复电池容量的方法有化学还原法和电解还原法。化学还原法是通过向正极电解液内加入一定量的还原剂；电解还原法则是通过外置电解装置对钒电池正极电解液进行电解还原。

中国专利申请公开CN 103035963 A披露一种原位恢复电池容量的方法，以有机、无机或其复合还原剂对正极电解液进行价态还原，工艺简单，原料易得，无需外界设备辅助。但该方法需要在电池充放电、正极电解液循环流动的条件下进行，采用有机还原剂时会产生大量气体，易对电堆甚至整个钒电池系统产生威胁；还原剂用量难以精确，且易引入杂质。中国专利公开CN 204257760 U公开一种移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置，将电解装置及管道输送系统集成于移动式箱体内，可以现场对钒电解液进行在线恢复，省去了电解液的中转过程，操作简单，但该装置需要集成的管道、泵、阀较多，能耗大，且易残留钒电解液，对不同的钒电池造成交叉污染；集成后的箱体体积、重量较大，不利于运输至钒电池系统现场。

发明内容

本发明的目的是将现有技术中的钒电池电解液还原装置轻型化、便捷化。

本发明因此提供一种钒电池电解液还原装置，其为一个管型电解池，主要由阳极管体、阴极管体和中间隔膜构成。其中，阴极管体为开放式，包括框架和安装在该框架上的阴极板，阳极管体为封闭式，使得阳极中的电解液被隔离在阳极管体内，还原装置还具有支撑件，允许所述还原装置稳固地置于钒电池系统储液罐的注液口内。

在一个具体例中，所述支撑件为对称设置在所述阴极管体和阳极管体上部的对耳或者挂钩，允许所述还原装置挂在钒电池系统储液罐的注液口内。

在一个具体例中，所述框架包括上板件、下板件、用于固定中间隔膜的阴极板框，以及连接在所述上板件、下板件之间并且固定连接于所述阴极板框的骨架。

在一个具体例中，所述还原装置的阴极板安装在所述上、下板件的槽中。

在一个具体例中，所述还原装置的阴极板和阳极板的极耳位于阳极管体和阴极管体的上端。

在一个具体例中，所述阳极管体上端设有排气口。

在一个具体例中，所述阳极管体上端设有进液口。

在一个具体例中，所述阳极管体底部设有排液口。