[发明专利]流动电解液贮藏系统

说明书

技术领域

本发明涉及流动电解液电池组。本发明尤其但不完全涉及具有箱内箱的流动电解液贮藏系统。

背景技术

独立式供电系统中使用的电池组通常是铅酸电池组。然而，铅酸电池组在性能和环境安全方面具有局限。例如，处于热气候条件时，尤其当它们偶尔完全放电时，典型的铅酸电池组经常具有非常短的寿命。铅酸电池组也对环境有害，因为，铅是铅酸电池组的主要成分，并在制造和处理期间可以导致严重的环境问题。

流动电解液电池组，比如锌溴电池组、锌氯电池组和钒液流电池组，提供克服铅酸电池组的上述局限的潜力。具体地，流动电解液电池组的有效寿命不受深放电应用的影响，并且流动电解液电池组的能量重量比较铅酸电池的能量重量比高达六倍。

像铅酸电池组，流动电解液电池组包括比单个电池产生更高总电压的一堆电池。但是，不像铅酸电池组的是，流动电解液电池组中的电池经由电解液循环路线而液压连接。

参考图1，流程图示出根据现有技术已知的基本锌溴流动电解液电池组100。锌溴电池组100包括负极电解液循环路线105和独立的正极电解液循环路线110。负极电解液循环路线105包括作为活性化学物质的锌离子，正极电解液循环路线110包括作为活性化学物质的溴离子。锌溴电池组100也包括负极电解液泵115，正极电解液泵120，负极锌电解液（阳极电解液）箱125，和正极溴电解液（阴极电解液）箱130。通常将络合剂添加到溴电解液以形成多溴复合物，其减少元素溴的反应性和蒸汽压力。

为了获得高压，锌溴电池组100还包括以双极布置的方式连接的一堆电池。例如，电池135包括半电池140，145，其中，半电池包括双极性电极板155和微孔隔板165。然后，锌溴电池组100具有位于集电极电极板160的正极极性端和位于另一个集电极电极板150的负极极性端。

可以根据下列方程式描述充电期间在正极半电池，比如半电池145中的化学反应：

2Br^–→Br₂+2e^–             方程式1

因此，溴以与正极电解液循环路线110液压连通的方式形成在半电池中，然后，将溴存储在正极溴电解液箱130中。可以根据下列方程式描述充电期间在负极半电池，比如半电池140中的化学反应：

Zn²+2e^-→Zn                方程式2

因此，金属锌层170以与负极电解液循环路线105接触的方式形成在集电极电极板150上。于是，放电期间在半电池140，145中的化学反应是方程式1和方程式2的逆向。

现有技术公开了对包括各种标准尺寸和位置的电解液存储箱的流动电解液电池组系统进行封装的多种方法。通常，一个用于阳极电解液且一个用于阴极电解液的两个独立的箱彼此邻近地布置，并布置在电池组电池堆邻近。然后，采用适当的“管道”，包括泵和软管，使电解液循环：从存储箱，经过电池堆，回到存储箱。然而，电介质存储箱的这种传统形状和布置可能导致许多问题，包括：与泄露电解液相关的安全隐患、管道成本过高、材料浪费、制造成本高、以及系统过大。

因此，存在克服或减轻与现有技术的流动电解液电池组相关的上面讨论的许多问题的需要。

发明目的

因此，本发明的目的是克服或减轻现有技术的一个或多个缺点，包括提供用于使电解液循环经过电池组电池堆的改进流动电解液贮藏系统，以减少制造成本、增加安全性、提高电解液箱的结构鲁棒性，并减少箱的尺寸和重量。

发明内容

根据一个方面，本发明是一种用于流动电解液电池组的流动电解液贮藏系统。该系统包括：

电池组电池堆；

定位在电池组电池堆下方的外箱；

定位在外箱内部和电池组电池堆下方的内箱；

其中，电池组电池堆的正极电解液输入端口和正极电解液输出端口直接在外箱上方，并不直接在内箱上方。

可选地，内箱横着定位在外箱的对角之间，并定位在电池组电池堆的对角下方。

可选地，系统包括定位在外箱上方并邻近电池组电池堆的第一泵，和定位在内箱上方并邻近电池组电池堆的第二泵。

可选地，外箱包含锌电解液，而内箱包含溴电解液。

可选地，外箱和内箱由回转成型塑料制成。

可选地，外箱和内箱共享共用盖。

可选地，外箱和内箱是完整的、分离的箱子，并且内箱适配外箱的空隙内。

可选地，凸起边与外箱的边缘成一整体。