[发明专利]电堆组合模块及其组装方法、液流电池系统

说明书

本发明涉及一种电堆组合模块及其组装方法、液流电池系统。该电堆组合模块包括电堆(2)、上排支管、下排支管、底座(1)和管卡(3)，上排支管通过管卡(3)安装在电堆(2)的上侧，上排支管的第一端与电堆(2)上的对应管口连接，上排支管的第二端被配置为与上排支管的相应管口对应的主管连接，下排支管通过管卡(3)安装在底座(1)上，下排支管的第一端与电堆(2)下的对应管口连接，下排支管的第二端被配置为与下排支管的相应管口对应的主管连接，电堆(2)能够拆卸地安装在底座(1)上。根据本发明的电堆组合模块，能够降低支管安装难度，提高电堆结构紧凑性。

技术领域

本发明涉及液流电池技术领域，尤其涉及一种电堆组合模块及其组装方法、液流电池系统。

背景技术

由于可再生能源具有随机性、波动性、不可调控等自然属性，接入电网后进而引发电网电压和频率的波动，影响电网的安全、稳定运行，电网对大规模新能源的消纳问题也面临越来越严峻的挑战。通过引入全钒液流电池，可以有效提高电力系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动、降低用电成本、提高电力设备利用率等，促进可再生能源的并网和使用。

全钒液流电池，是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。由于其具有容量高、容量配置灵活、循环寿命长、安全环保等特点，现在广泛应用于风光互补、削峰填谷、智能微网、应急电源等领域。

在全钒液流电池的应用中，大规模储能液流电池体系由多个电堆串并联构成，其中每个电堆又由固定个数的单电池组成，其电解液通过输液总管统一供应，再逐级分配到各支管，这种电解液供应方式会在电堆中引起旁路电流。旁路电流不仅会降低系统的能量效率，也会危及整个电池系统的安全。所以如何减小甚至消除旁路电流对钒电池的应用有着重要的意义。研究表明，减小旁路电流的有效方案有：1.在满足流量前提下，减小管径，延长管长度；2.减小单电池个数；3.调控有效电路通路的电阻与旁路电流管路的电阻比例。

已知技术中所采用的一种液流电池方案，管道包括电堆正极进堆管路、电堆正极出堆管路、电堆负极进堆管路和电堆负极出堆管路，上述各用于电解液进出电堆的管路均由管路分配部和管路延长部组成，上述管路至少排布在电堆的1个侧面。在该方案中，对于上下排管的电堆结构，需要将电堆固定在支架上之后，再来进行配管，不仅支管的安装不便，而且还需要底部具有足够的操作空间，导致系统高度尺寸增加较多。

发明内容

本发明的技术目的就在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种电堆组合模块及其组装方法、液流电池系统，能够降低支管安装难度，提高电堆结构紧凑性。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种电堆组合模块，包括电堆、上排支管、下排支管、底座和管卡，上排支管通过管卡安装在电堆的上侧，上排支管的第一端与电堆上的对应管口连接，上排支管的第二端被配置为与上排支管的相应管口对应的主管连接，下排支管通过管卡安装在底座上，下排支管的第一端与电堆下的对应管口连接，下排支管的第二端被配置为与下排支管的相应管口对应的主管连接，电堆能够拆卸地安装在底座上。

优选地，电堆的两端分别设置有外端板，位于电堆上侧的管卡安装在外端板上。

优选地，管卡包括多个一侧开口的卡槽，上排支管和下排支管的各支管与管卡上的卡槽一一对应配合，管卡上设置有固定孔，固定孔位于相邻的两个卡槽之间。

优选地，底座上设置有安装凹槽，下排支管安装在安装凹槽内，安装凹槽的两侧设置有支撑架，与下排支管配合的管卡的高度低于或等于支撑架的支撑面高度，外端板能够拆卸地安装在支撑架上。

优选地，支撑架上设置有安装孔，安装孔为沿着支撑架的长度方向延伸的长条孔，外端板上设置有与安装孔配合的连接孔，连接件通过安装孔和连接孔将外端板固定在支撑架上。

优选地，安装凹槽的底壁上开设有减重孔。

优选地，底座的两个相对侧形成沿支管的长度方向延伸的插装空间。