[发明专利]一体化氧化还原液流电池电堆

说明书

一种一体化氧化还原液流电池电堆，包括一体化的液流框板(液流框板与导电塑料板一次注塑成型)、一体化的液流端框板(液流端框板、导电塑料板及集电板一次注塑成型)、紧固件，其中：所述一体化的液流框板设有进、出液口，一体化的液流框板正、反面设有进、出液支路流道，进液支路流道的一端与进液口连通，进液支路流道的另一端与长直U型迂回槽连通，出液支路流道的一端与出液口连通，出液支路流道的另一端与长直U型迂回槽连通，相邻的一体化液流框板之间粘贴有离子交换膜，一体化的液流框板是液流框板与导电塑料板注塑成型；一体化的液流端框板是液流端框板与导电塑料板及集电板注塑成型；一体化液流框板内框及一体化液流端框板内框中装有电极；所述一体化的液流框板、电极、离子交换膜及一体化的液流端框板通过紧固件压紧串联在一起。

技术领域

本发明涉及电储能领域，主要是指一种一体化氧化还原液流电池电堆。

背景技术

国家能源局正式出台的《关于促进电储能参与“三北”地区电力辅助服务补偿(市场)机制试点工作的通知》如一缕春风，吹开了储能参与调峰调频辅助服务市场的大门，整个产业对未来储能的发展充满了信心。到2020年全国储能技术的累计装机量将达到14.5吉瓦，该数据含储热却不含抽水蓄能，若按理想场景来看，上述统计将达到24.2吉瓦。利好储能发展政策的出台和市场需求的双重推动，为储能参与调峰调频奠定了基础。目前大连国家级大型化学储能示范项目、二连浩特微网群示范项目等相关项目正在实施中，一些调峰调频储能电站建设运行的新模式也在探讨当中。

理论上，储能可以实现改善风光电质量、减轻电网压力、参与电力市场提供辅助服务等多重应用价值，目前南方电网参与机制与结算方式刚出台，储能价值已经体现。

如国内有实力的公司本区域建设独立电池储能电站，通过最大限度协调区域内电站的运行，最大程度发挥储能电站的价值，实现赢利方式的形成。这个独立储能电站可由电网直接调度，类似于小型抽水蓄能电站，为电网提供调峰、调频、备用、跟踪计划发电、平滑风电出力等多种服务。它能独立运营，其调节电量容易统计，服务的种类及计量也相对容易，一定程度上简化储能电站的运营难度。独立储能电站要与发电设备彻底分开，在投资界面上主体清晰明确，投资评估的难度会相应降低。同时，也更容易明晰储能本身的价值，政策和补贴的针对性更强。

一体化氧化还原液流电池是一种的化学电源，能够溶解电解液中不同的金属离子作为电池正极和负极活性物质，正极电解液和负极电解液分别储存在不同的电解液箱中。电池充电或放电时，通过磁力泵，把正极电解液和负极电解液分别注入电堆正极室和负极室，完成氧化还原反应后，流回到不同的电解液箱中。从一体化氧化还原液流电池的原理和特点来看，一体化氧化还原液流电池适合于电网大规模储能应用。

现有的一体化氧化还原液流电池通常由导电塑料板、电极、离子交换膜、集流板、导流槽等构成，存在加工组件多、长宽高太大、体积重量粗笨、内阻高、组装不方便、结构太复杂、加工很困难、电解液传输效果不好、自放电大、功率密度小、能量效率低、成本太高等缺陷，难以大规模推广及应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种一体化氧化还原液流电池电堆，具有组件少、结构简单紧凑，加工容易、组装方便、体积小、内阻低、电解液传输效果好、自放电小、能量效率高、成本低，可实现一体化氧化还原液流电池的大规模应用。