[发明专利]一种板腔式液流电池储能系统

说明书

技术领域

本发明涉及液流电池技术领域，更具体地，涉及一种板腔式液流电池储能系统。

背景技术

现有的液流电池储能系统一般由电池堆、循环泵和电解液储罐三部分构成，其中电池堆为多层单电池组成的层叠式液流电池堆，多层结构导致电池堆对密封性的要求高、组装工艺复杂，且层叠式液流电池堆外部组装管线多；电解液储罐体积庞大，占用大量地面空间。

发明内容

本发明的目的在于针对现有液流电池储能系统存在的上述不足之处，提供一种板腔式液流电池储能系统，由版腔式电池系统取代层叠式电池堆，电池板腔通过挤压成型，不受模具大小限制，可生产长板式单体液流电池，极大程度上简化电池堆生产工艺；同时，电解液存储系统由管道代替储罐，管道可沿墙面或地下铺设，节约储罐所需空间。

其技术是这样实现的，包括塑料外壳，集电板，石墨电极，隔膜，密封带，紧固螺栓，密封法兰，循环泵，电解液存储管道，其特征在于：整个液流电池储能系统由液流电池、循环泵和电解液存储管道组成，液流电池密封在两个半矩形的塑料外壳内，两半矩形塑料外壳通过一排等间距的紧固螺栓连接成一个完整的矩形管道，紧固面设有密封带，贴附于塑料外壳内表面设有集电板，紧贴着集电板设有半矩形石墨电极，集电板一端引出电池体外形成电池正（负）极，两半矩形塑料外壳中间沿结合面方向铺设有电池隔膜，电池隔膜与上、下两石墨电极中间形成电解液通道，电池两端通过密封法兰密封，密封法兰上电解液通道相应的地方设有阀门，密封法兰中间隔膜相应的地方留有隔膜通过的隔膜孔；密封法兰上的阀门与循环泵和电解液存储管道串联连接形成回路。

所述的塑料外壳采用挤压工艺成型，打破传统液流电池堆塑料板框因采用注塑工艺而使其大小受到模具限制。

附图说明

图1为本发明液流电池横截面结构示意图。

图2为本发明液流电池纵向剖面结构示意图。

图3为本发明液流电池两端法兰结构示意图。

图4为本发明液流电池储能系统结构示意图。

其中，1-塑料外壳，2-集电板，3-石墨电极，4-电解液流动通道，5-隔膜，6-密封带，7-紧固螺栓，8-密封法兰，9-电池正（负）极，10-阀门，11-隔膜孔，12-循环泵，13-电解液存储管道。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步描述。

以下实施例只用来说明本发明，而不用来限制本发明的范围。

一种板腔式液流电池储能系统，包括正极和负极、隔膜、正极电解液、负极电解液和循环泵，分别以不同价态的An+/A(n+x)+，Bm+/B(m+y)+溶液作为电池的正、负两极氧化还原反应电解液，将正、负极电解液分别存储于两个储罐中，由液体循环泵驱动电解液至反应场所（液流电池的电解液流动通道）再回至储液罐中形成循环液流回路，以实现充放电过程。

见附图1、2、3、4，整个电池密封在两个半矩形的塑料外壳1内，两半矩形塑料外壳1通过一排等间距的紧固螺栓7连接成一个完整的矩形管道，紧固面设有密封带6，贴附于塑料外壳1内表面设有集电板2，紧贴着集电板2设有半矩形石墨电极3，集电板2一端引出电池体外形成电池正（负）极9，两半矩形塑料外壳1中间沿结合面方向铺设有电池隔膜5，电池隔膜5与上、下两石墨电极3中间形成电解液通道4，电池两端通过密封法兰8密封，密封法兰上电解液通道4相应的地方设有阀门10，密封法兰8中间隔膜5相应的地方留有隔膜通过的隔膜孔11，阀门10与循环泵12和电解液存储管道13串联连接形成回路。

见附图4，板腔式液流储能系统电池两端的正负极与电源或负载连接，两端四个阀门分别连接循环泵和正、负极电解液储存管道，正、负极电解液储存管道内分别填充含有An+/A(n+x)+离子和Bm+/B(m+y)+离子的正、负极电解液，使正、负极电解液独立运行，通过各自的流动通道形成回路。充电过程中通过在电池正负极间外加电压，使电解液内离子发生价态变化，从而达到储存能量目的即充电过程；放电时通过正负极储罐电势差使电解液内部离子发生价态变化，电荷定向移动产生电流输出即放电过程。

充放电时，电池中发生的氧化还原反应如下：

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