[发明专利]一种全钒液流电池真空补液系统及方法

说明书

本发明公开了一种全钒液流电池真空补液系统，包括电解液储罐、真空缓冲罐、真空泵、尾气罐和磁力泵；电解液储罐通过第一管路与磁力泵相连通，电解液储罐通过第二管路和真空缓冲罐相连通，真空缓冲罐通过第三管路与所述尾气罐相连通，真空泵设置于所述第三管路上，钒电池设置于所述磁力泵与真空缓冲罐之间并通过外接管路分别与所示第一管路和第二管路相连通。本发明不但同时适用于干装电堆和湿装电堆抽真空操作，而且可以实现向干装和湿装电堆内部注入电解液的功能，保证了电堆内部材料的充分润湿；本发明中实现了主要设备和阀门及电器元件之间的联锁、互锁功能，控制精确，操作简单，有效的保证了电堆的安全性，适用范围较广。

技术领域

本发明涉及全钒液流电池技术领域，尤其涉及一种全钒液流电池真空补液系统及方法。

背景技术

全钒氧化还原液流电池(钒电池)作为一种新型的的绿色化学储能电池，已经成为储能领域研究热点。钒电池由双极板、电极材料、隔膜和板框等构成，正负极由膜材料隔开，电解液在泵的驱动下进入电池，并在电极上进行反应。在电池进行充放电过程中，电解液与电极材料、隔膜、双极板等关键材料必须充分接触，否则会造成局部过充，造成材料损毁，使电池发生漏液、失效。

目前，钒电池的组装过程通常有两种，一种为直接将各种材料按顺序叠加装配而成的干装方法，另一种为预先将各材料于水中充分浸润，然后进行装配的湿装方法，无论采用何种方法，在装配过程中都会将气体带入到电池内部，在电解液高速进入到电池内部时，在电池内部材料表面积气，电解液不能充分接触和浸润内部材料，在钒电池长期运行时，会造成电池效率下降，严重时可能会烧毁关键材料，造成严重的损失。因此为了提高钒电池的可靠性和稳定性，有必要建立一种可以有效的排除钒电池内部气体的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种全钒液流电池真空补液系统及方法，解决上述背景技术中所涉及的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种全钒液流电池真空补液系统，包括电解液储罐、真空缓冲罐、真空泵、尾气罐和磁力泵；所述电解液储罐通过第一管路与所述磁力泵相连通，所述电解液储罐通过第二管路和所述真空缓冲罐相连通，所述真空缓冲罐通过第三管路与所述尾气罐相连通，所述真空泵设置于所述第三管路上，钒电池设置于所述磁力泵与所述真空缓冲罐之间并通过外接管路分别与所示第一管路和第二管路相连通。

所述电解液储罐的顶部设置有人孔，所述第一管路位于所述电解液储罐和所述磁力泵之间部位设置有蝶阀，所述第一管路上在所述磁力泵外部设置有旁路管路，所述旁路管路上设置有第一电动阀,所述第一管路在磁力泵的出口处设置有单向阀和第二电动阀。

所述钒电池的两侧的连接管路上分别设置有第一球阀、第二球阀、第三球阀和第四球阀，所述钒电池其中一侧的外接管路通过第四管路与所述第二管路相连通，所述第四管路上设置有第五球阀，所述第二管路与所示第四管路之间设置有三位三通电磁阀，所述第四管路位于所述三位三通电磁阀和所述第五球阀之间的部位设置为透明管，所述透明管上设置有第二光电开关。

所述第二管路的一端与延伸至所述真空缓冲罐内部的的第一插液管相连通，所述真空缓冲罐上设置有干接点真空表和透明液位计，所述透明液位计上设置有第一光电开关，所述真空缓冲罐的上部设置有第六球阀，所述真空缓冲罐的底部设置有第七球阀。

所述第三管路位于所述真空缓冲罐与所述真空泵之间的部位设置有第八球阀，所述第三管路的一端与延伸至所述尾气罐内部的第二插液管相连通，所述尾气罐的内部注入弱碱性液体，所述第二插液管的自由端浸入液面以下，所述尾气管的顶部设置有第九球阀，所述尾气罐的底部设置有第十球阀。

进一步的，所述第一管路位于所述蝶阀和所述磁力泵之间的部位设置有伸缩节。

进一步的，各管路的材质具体设置为UPVC材质或PPH材质或PVC材质或耐强酸腐蚀材质。