[发明专利]适用于盐酸系液流电池的电池堆残液清洗装置及方法

说明书

本发明涉及液流电池技术领域，尤其涉及一种适用于盐酸系液流电池的电池堆残液清洗装置及方法。该清洗装置包括吹气机构和承接电池堆出液口排出的电解液的废液罐，吹气机构包括输送吹扫气体的筒体、设于筒体内的鼓风机、对筒体内的吹扫气体进行加热和加湿的加热器和加湿器，筒体的两端分别设有与吹扫气体气源相连通的进风口和与电池堆进液口相连通的出风口。该清洗方法采用该清洗装置，主要是由控制器根据压力变送器、温度传感器和湿度计测量到的压力值信息、温度值信息和湿度值信息控制鼓风机、加热器和加湿器的工作状态，使筒体出风口处的吹扫气体的压力值、温度值和湿度值升高并维持在目标范围内。能够实现电池堆内部残留电解液的深度清洗。

技术领域

本发明涉及液流电池技术领域，尤其涉及一种适用于盐酸系液流电池的电池堆残液清洗装置及方法。

背景技术

液流电池是一种新型高效的电化学储能装置，其突破电解液固量、定容限制，实现了电解液循环流动和系统容量、功率灵活可变状态。同时，液流电池是一种活性物质存在于液态电解质中的二次电池技术。正负极电解液被分别储存在正负极储罐内，在循环泵作用下，正负极电解液分别从储罐流至电池堆正负极参与电化学反应，实现电能与化学能的相互转化，再流回正负极储罐。

液流电池的优势在于系统容量与功率独立分开，容易调节。控制容量与功率的变量分别为储罐电解液容量与电堆的大小和数量。只要增加电解液容量和电池堆面积、数量，即可增大系统容量和功率。同时，液流电池环境友好、安全性能高，系统运行时无污染，无爆炸和着火危险，同时操作简单，运行稳定。

目前，液流电池电解质溶液选用较为灵活，主流选择为盐酸或硫酸溶液。其中，盐酸系液流电池即选择一定浓度的盐酸作为电解质溶液。

液流电池中电池堆作为主要部件决定了整个系统的充放电性能。如图1所示，电池堆1由若干个电池堆单体100排列组成，电池堆1的两侧分别设有进液口1a和出液口1b，用于电解液流进和流出电池堆1。如图2所述，单个电池堆单体100包括一层离子交换膜101、分别设于离子交换膜101两侧的两层双极板102、分别设于两层双极板102外侧的两层集流板103、分别设于两层集流板103外侧的两个单片电池板框104以及分别设于两个单片电池板框104外侧的电池堆外侧端板105。

液流电池系统在商业运行前需要对电池堆1进行测试，测试性能良好方可应用。测试结果分以下两种情况：情况一，若是测试结果符合预期，则电池堆1需在试验台架拆除，移至项目现场运行，测试工作后需排净电池堆1内部电解液，而后将电池堆1从测试台架拆除，期间要求电池堆1内部隔绝氮气；情况二，若是测试结果严重偏离预期，且没有补救措施，就必须将电池堆1从测试台架拆除并将电池堆1完全拆开寻找原因。两种情况下均需排净电池堆1内部电解液，前者也需隔绝氮气进行。但因集流板103内流道细长、形式复杂，且碳毡双极板102吸附作用较强，电池堆1内部往往残留许多电解液无法排净，这样在情况一下会严重影响电池堆1二次充放电性能和效率，导致液流电池系统整体性能偏低；在情况二下则会使得电池堆1完全拆除过程中有大量电解液因密封失效缺乏约束而四处流淌，且有大量氯化氢气体挥发出来，将会使拆堆的环境非常恶劣，严重影响拆堆操作人员的身体健康。因此，亟需一种电池堆残液清洗装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于盐酸系液流电池的电池堆残液清洗装置及方法，能够实现电池堆内部残留电解液的深度清洗，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种适用于盐酸系液流电池的电池堆残液清洗装置，包括向电池堆的进液口送入吹扫气体的吹气机构和承接电池堆的出液口排出的电解液的废液罐，吹气机构包括输送吹扫气体的筒体、设于筒体内的鼓风机、对筒体内的吹扫气体进行加热的加热器和对筒体内的吹扫气体进行加湿的加湿器，筒体的两端分别设有与吹扫气体气源相连通的进风口和与电池堆的进液口相连通的出风口。

优选地，进风口处设有滤网。