[实用新型]一种液流电池气泡断流器

说明书

一种液流电池气泡断流器，从下向上依次包括气液混合段，气泡移动段、气泡破裂段和气液分离器接口；气液混合段上设置有电解液进口和气体进口，电解液和气体在气液混合段内混合形成气泡，进入气泡移动段向上移动；气泡移动段和气泡破裂段之间设置有大气泡破裂网，用于将大气泡转变为小气泡，混合在电解液中；气泡破裂段后部连接有气液分离器接口。采用自下而上的结构易于使电解液充满管路且产生符合要求的大气泡，阻隔电解液，从而可以消除旁路电流带来的损耗。采用大气泡破裂网方式，将大气泡转为小气泡，避免了气锤和水锤效应的影响。气液分离器接口上接有气液分离器，在电解液进入电堆前，清除气泡，防止气泡进入电堆，对电堆性能造成影响。

技术领域

本实用新型属于液流电池领域，涉及一种消除液流电池系统旁路电流的液流电池气泡断流器。

背景技术

随着人类社会的发展与进步，社会一直提倡使用绿色能源，从而减少化石能源的依赖，减轻环境的污染。目前，风能、太阳能是主要的可再生能源，太阳能光伏发电以及风力发电机装机容量越来越高。这些能源的收集由于受到外界的各种因素导致电力输出的不稳定和不连续，这类不稳定的电力输出会对电网影响较大。因此在电网系统中需要通过加入储能设备来实现削峰填谷，实现电力稳定输出。

液流电池系统是储能设备中的一种，液流电池系统以其启动速度快，充放电响应迅速，运行安全可靠，过载过放能力强，以及液流电池系统输出功率和储存容量的因素相互独立等优点而被视为大规模储能领域最为理想的储能技术。但液流电池系统结构复杂，所需要解决的问题也很多。其中，旁路电流一直是影响液流电池效率的因素之一。

液流电池电堆是由很多单片电池组装而成，且液流电池系统中往往需要多个电堆组合从而达到所需求的功率，而电解液则需要通过公共流道来分配。电堆内部的电势差将会引起公共流道中电解液离子的定向移动，从而会产生旁路电流。旁路电流的存在会增加充放电过程中的电荷损失，降低电池的效率，以及产生一些副反应。因此，解决旁路电流带来的损失变得尤为重要。目前解决此问题的方法主要包括：(1) 在电堆进、出电解液口处加入盘管，通过增加管道长度来增加电解液的电阻，此方法较为简易，但会占据较多的空间，不利于系统的布局以及增加管道流阻，提高的泵损；(2) 通过机械装置，例如，转轮、旋转阀将电解液间歇流动，机械装置很难做到绝对的密封，降低旁路电流效果不明显；(3) 以气隙将流动的电解液上下游分离，这种方式结构复杂，稳定性较差；(4) 通过气泡隔断电解液，此种方法存在增加流体的阻力，增加泵的损耗，控制气泡难度以及管道振动等一系列问题。

尽管气泡隔断电解液的方法存在诸多问题，但气泡方法可以完全隔绝电解液，降低旁路电流的效果较好。

发明内容

本实用新型目的在于针对以上气泡方法的缺点，提供一种能够降低旁路电流，提高系统效率的液流电池气泡断流器。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种液流电池气泡断流器，其特征在于：从下向上依次包括气液混合段，气泡移动段、气泡破裂段和气液分离器接口；所述气液混合段上设置有电解液进口和气体进口，电解液和气体在所述气液混合段内混合形成气泡，进入所述气泡移动段向上移动；所述气泡移动段和气泡破裂段之间设置有大气泡破裂网，用于将大气泡转变为小气泡，混合在电解液中；所述气泡破裂段后部连接有气液分离器接口。采用自下而上的结构易于使电解液充满管路且产生符合要求的大气泡，阻隔电解液，从而可以消除旁路电流带来的损耗。采用大气泡破裂网方式，将大气泡转为小气泡，避免了气锤和水锤效应的影响。气液分离器接口上接有气液分离器，在电解液进入电堆前，清除气泡，防止气泡进入电堆，对电堆性能造成影响。

优选的：所述电解液进口水平设置，所述气体进口由下至上，垂直于水平方向设置。该结构使得在气泡移动段易于形成充满管道的大气泡，使电解液不再连续。