[发明专利]一种锌溴单液流电池性能的恢复方法

说明书

本发明涉及一种锌溴单液流电池性能的恢复方法，电池的正极腔室内填充有正极电解液，储存于负极储罐内的负极电解液经管路在负极储罐和电池的负极腔室间循环流动，在电池运行一段时间后，将正极腔室内的正极电解液导入负极储罐内与负极电解液混合，然后将部分混合液再次填充至正极腔室内，通过正负极电解液互混使电池性能恢复。本发明提出一种锌溴液流电池性能衰减时电池性能恢复方法，解决锌溴液流电池运行过程中效率衰减问题，提高电池使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种电池性能恢复方法在锌溴液流电池中的应用。

背景技术

风能、太阳能等可再生能源具有不连续、不稳定的特点，其这一特性会使其在并网过程中对电网造成冲击，影响电网安全稳定运行。储能技术则可以保证可再生能源发电并网的高效稳定运行。储能技术主要分为物理储能和化学储能两大类。化学储能中适用于大规模、大容量储能的氧化还原液流电池因其具有电池功率和容量相互独立、响应迅速、结构简单、易于设计等优点而受到广泛关注。锌溴液流电池作为氧化还原液流电池的一种，除具有上述优点外，还具有高开路电压(1.85V),高理论能量密度(435Wh/Kg),电解液、隔膜价格低廉等诸多优势。这些优势也使其与其它液流电池相比更具竞争力。锌溴液流电池在充放电运行过程中存在负极锌的累积的问题，而锌的累积会使电池极化变大造成电池性能衰减，影响电池使用寿命，严重情况下甚至会形成枝晶造成电池短路失效。因此，解决负极锌的累积问题对提高电池使用寿命，保障电池稳定运行具有重要作用。

发明内容：

本发明目的在于解决上述问题，提供了锌溴液流电池电池性能恢复的方法，通过正负极电解液互混使累积的锌与溴直接反应生成溴化锌，从而在电池性能衰减情况下使电池性能得以恢复，提高电池使用寿命目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种锌溴单液流电池性能的恢复方法，电池的正极腔室内填充有正极电解液，储存于负极储罐内的负极电解液经管路在负极储罐和电池的负极腔室间循环流动，在电池运行一段时间后，将正极腔室内的正极电解液导入负极储罐内与负极电解液混合，然后将部分混合液再次填充至正极腔室内，通过正负极电解液互混使电池性能恢复。

电池运行一段时间后，当电池能量效率衰减5％-10％时，进行正负极电解液互混。

在电池运行一段时间后，将正极腔室经管路负极储罐相连通，使负极储罐内内的电解液在负极储罐和电池的正极腔室间循环流动，通过正负极电解液互混使电池性能恢复，互混截止条件为电池开路电压降到0V。

采用组成的相同的电解液作为锌溴液流电池的正极电解液和负极电解液。

本发明的有益结果：

本发明提出一种锌溴液流电池性能衰减时电池性能恢复方法，解决锌溴液流电池运行过程中效率衰减问题，提高电池使用寿命。

附图说明

图1为运行过程中带有电解液互混电池运行情况

图2为运行过程中未进行电解液互混电池运行情况

具体实施方式

下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。

实施例1

以2MZnBr₂+3MKCl+0.4MMEP为电解液进行锌溴液流电池循环性能实验，电极为碳毡，电解液流速60ml/min,电流密度为40mA/cm²。电池能量效率衰减时进行电解液互混。实验结果发现，电池运行220循环，电池能量效率衰减8％，对正负极电解液进行互混，至电池开路电压为0V，继续对电池充放电，电池性能恢复到初始水平。

对比例

以2MZnBr₂+3MKCl+0.4MMEP为电解液进行锌溴液流电池循环性能实验，电极为碳毡，电解液流速60ml/min,电流密度为40mA/cm²。电池能量效率衰减时未进行电解液互混。实验结果发现，未进行电解液互混，随着循环数的增加，电池能量效率衰减逐渐加剧。