[发明专利]有机液流电池与全钒液流电池互补的储能系统及储能方法

权利要求书

1.一种有机液流电池与全钒液流电池互补的储能系统，其组成包括：正极电解液储罐、负极电解液储罐，其特征是：所述的正极电解液储罐底部通过正极储罐出口三通阀分别与AQDS正极电解液储罐、正极动力泵连接，所述的AQDS正极电解液储罐与正极液体分离装置连接，所述的正极液体分离装置分别与电堆系统、所述的正极电解液储罐，所述的正极动力泵与正极固定压板连接，所述的正极固定压板依次连接正极极板、正极液流框、离子交换隔膜，所述的电堆系统与逆变器连接，所述的逆变器连接电源。

2.根据权利要求1所述的有机液流电池与全钒液流电池互补的储能系统，其特征是：所述的负极电解液储罐底部通过负极储罐出口三通阀分别与HBr/Br2负极电解液储罐、负极动力泵连接，所述的HBr/Br2负极电解液储罐与负极液体分离装置连接，所述的负极液体分离装置与负极固定压板连接，所述的负极固定压板依次连接负极极板、负极液流框、所述的离子交换隔膜。

3.根据权利要求2所述的有机液流电池与全钒液流电池互补的储能系统，其特征是：所述的正极液体分离装置、所述的负极液体分离装置包括可视化液体分离池，所述的可视化液体分离池分别连接分离入口四通阀、分离出口三通阀。

4.根据权利要求1-3之一所述的有机液流电池与全钒液流电池互补的储能系统的储能方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

步骤一，基于不同价态钒溶液、不同类型有机溶液构建两组正负极电解液

储罐系统；

步骤二，利用液体分离装置、三通阀组及动力泵组将电解液储罐与电堆系统连接，构成储能系统；

步骤三，通过公共电堆系统与液体分离装置，有机液流电池可与全钒液流电池互为备用；

所述步骤一中，具体内容包括：

（1）以V⁴⁺、V⁵⁺溶液为基底组成正极电解液，以V²⁺、V³⁺溶液为基底组成负极电解液；

（2）由于全钒液流电池需使用酸性离子交换膜，为保证有机液流电池可与全钒液流电池公用同组电堆系统，有机液流电池电解液需采用酸性电解液，以HBr、Br2溶液为基底组成正极电解液，以9,10-蒽醌-2,7 二磺酸（AQDS）、H2SO4溶液为基底组成负极电解液；

所述步骤二中，具体内容包括：

（1）利用正极储罐出口三通阀和正极液体分离装置，使正极电解液分为V²⁺、V³⁺流动循环和HBr、Br2流动循环两类运行模式，由公用的正极动力泵提供动力；

（2）利用负极储罐出口三通阀和负极液体分离装置，使负极电解液分为V⁴⁺、V⁵⁺流动循环和AQDS、H2SO4流动循环两类运行模式，由公用的负极动力泵提供动力；

（3）正极流动循环及负极流动循环通过电堆系统实现充放电过程，电堆系统则通过逆变器与电源连接，实现有序充放电；

所述步骤三中，具体内容包括：

（1）液体分离装置由分离入口四通阀、可视化液体分离池、分离出口三通阀组成，分离入口四通阀分别连接电推、有机溶液储罐、钒溶液储罐及可视化液体分离池，分离出口三通阀分别连接有机溶液储罐、钒溶液储罐及可视化液体分离池；

（2）液体分离装置仅在液流电池电解液切换时投入使用，有机液流电池或全钒液流电池正常运行时，液体分离装置不介入使用；

（3）有机电解液与全钒电解液颜色不一致，通过可视化液体分离池实现两类电解液的有效分离；

（4）电堆系统由正极固定压板、负极固定压板、正极极板、负极极板、正极液流框、负极液流框、离子交换隔膜等元件组成；

（5）为保证电堆系统对有机电解液和全钒电解液的适用性，离子交换膜需采用Nafion膜，该类型膜已被验证可用于全钒液流电池和AQDS/Br2有机液流电池。