[实用新型]一种液流电池电堆导液板结构及电堆

说明书

本实用新型涉及一种液流电池电堆导液板结构，利用电堆中导液板上布置有正极电解液进口管路和负极电解液出口管路，或导液板上布置有负极电解液进口管路和正极电解液出口管路，将压力传感器和温度传感器分别集成于电堆导液板的电解液入口管路和电解液出口管路上，简化系统管路布局，提高参数采集精度。进一步的利用导液板上同时拥有正极电解液入口(或出口)管路和负极电解液出口(或入口)管路的特点，将SOC电池集成在导液板上，进一步简化系统管路布局。

技术领域

本实用新型涉及一种液流电池电堆结构，特别涉及液流电池电堆中导液板的结构。

背景技术

可再生能源逐渐由辅助能源转为主要能源的趋势已经形成，各国政府正在逐渐的改变国家的能源结构以适应这一重要转变。这一过程涉及可再生能源并网、电网结构调整等一系列技术调整和创新。而可再生能源若想大规模的稳定并网，必须要克服不连续、不稳定和不可控的缺点；电网若想实时消纳可再生能源，平衡源载，也必须要增加调频调峰设备来提供电网的稳定性。基于这一需求，储能技术近年来取得了长足的进步。而在众多的储能技术中，电化学储能因效率高、设计灵活、适合大规模储能而发展最为迅速。液流电池作为一种电化学储能装置有其独特的优点：响应速度快、安全性高、功率和容量解耦，可独立设计、可深度放电、效率高且环境友好等。已经逐渐成为最具有发展潜力的储能技术。近年来全球的液流电池储能市场也在逐步壮大，现已成功运行了累计几百兆瓦的储能电站，获得市场认可。

液流电池电堆，尤其是大功率液流电池电堆因电极面积较大(几千平方厘米)，通常会在电极框上设置多个电解液进口和电解液出口，使电解液可以平均分布在电极表面。过多的电解液进口和电解液出口会使端板结构和管路布局更加复杂，因此会在电堆两侧设置导液板来组织电解液在各个进口和出口的分配。通常情况下，电堆两侧的导液板中一块导液板上设置有正极电解液进口管路(或者负极电解液进口管路)和负极电解液出口管路(或者正极电解液出口管路)。电池系统是由多个电堆、电解液输运管路系统、磁力泵、电解液储罐、电池控制系统等主要部件组成。对于电池控制系统来说，为了制定电池运行控制策略和报警、停机策略，需要采集电池系统的重要参数，例如电堆入口压力、电解液温度、系统运行SOC监控等。电池系统中的SOC表示电解液的荷电状态，标示着系统的充放电深度。通常用一个单电池的开路电压来标定。单电池由正极端板、正极集流板、正极电极框、正极电极、离子传导膜、负极电极、负极电极框、负极集流板和负极端板层叠组装。电池系统中正极电解液引入单电池一侧电极中；负极电解液引入单电池另一侧电极中，通过检测不同充放电深度下的单电池的电压获得开路电压与SOC的关系曲线。上述参数通过正极(或者负极)电解液管路上的压力传感器、温度传感器和SOC单电池采集获得。而上述传感器和单电池一般组装到系统管道中。对于户用型小型电池系统来说，系统空间是非常重要的设计参数。管路系统中的传感器，尤其是SOC电池，往往占用不小的空间，SOC电池更是使得系统管路复杂化。因此有必要对管路系统进行优化设计。

实用新型内容

为了简化户用小型电池系统的管路设计，减小系统的占用空间，提高空间利用率。本实用新型提供一种液流电池电堆导液板结构，其为平板状导液板，于平板上设有电解液流入导流通道和电解液流出导流通道：

上述导液板，在平板侧边上开设有与电解液流入导流通道相连通的压力传感器放置孔，压力传感器密封安装于压力传感器放置孔内；

在平板侧边上开设有与电解液流出导流通道相连通的温度传感器放置孔，温度传感器密封安装于温度传感器放置孔内；

在平板侧边上开设有与电解液流入导流通道相连通的用于与SOC单电池电解液进口管路相连接的连接孔；

在平板侧边上开设有与电解液流出导流通道相连通的用于与SOC单电池电解液出口管路相连接的连接孔。

采用上述导液板的一种液流电池的电堆结构，其包括采用二块位于电堆两端的上述导液板的液流电池电堆和SOC单电池；