[發明專利]全釩液流儲能電池封閉式電解液儲液罐的排氣系統

無效

• 申請號: 200910055810.6
• 申請日: 2009-08-03
• 公開（公告）號: CN101989660A
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發明（設計）人: 夏嘉琪
• 申請（專利權）人: 夏嘉琪
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;H01M2/12;H01M8/18;H01M10/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明專利涉及一種全釩液流儲能電池封閉式電解液儲液罐的排氣系統，屬于電池制造領域。

背景材料

全釩液流儲能電池在敞開式系統中，經過一段時間的充放電后，正極電解液和負極電解液的原始釩離子濃度的平衡狀態被打破，其原因之一是敞開式系統中釩電池在充電后負極電解液中的V(II)被氧化成V(III)，造成正、負極電解液各釩離子濃度不相匹配，使電池充電容量下降，電池循環壽命縮短。為了防止空氣將負極電解液中V(II)被氧化成V(III)，可采用封閉式電解液儲液罐，它能有效地降低V(II)氧化速率。但由于電解液在充放電過程中，電池堆系統要釋放出CO₂氣體，電池過充后又使H₂O電解，放出H₂、O₂。隨著電解液流動循環，這些氣體會聚集在儲液罐電解液上部氣室內。電池運行時間愈長，產生的氣體量愈多。如果儲液罐是封閉式的，則儲液罐電解液上部氣室的壓力就會升高，壓力升高的后果對電池堆的工作是很不利的，其不利的影響可概括為下述各方面：

1.儲液罐承壓提高，需要考慮罐體的強度。

2.電解液輸送管路承壓提高，需要考慮管路和循環泵密封性要求的提高。

3.假如正、負極電解液儲液罐是封閉式而互不溝通的，由于正、負極電解液在充放電過程中，產生的氣量是有差異的，則會造成正、負極電解液儲液罐上部氣室的壓力不同。如果二臺電解液循環泵的流量壓力特性是一致的話，則二臺循環泵的輸出壓力就不同，就會形成正、負極電解液在電池堆的隔膜和電極板兩側壓力差，這個壓力差會對隔膜和電極板兩側電解液的滲漏產生不良的影響，加大正、負極電解液儲液罐的液位變化。

發明內容

為消除上述的不利的影響，本發明專利提供了一種全釩液流儲能電池封閉式電解液儲液罐的排氣系統，它不僅能保證封閉式正、負極電解液儲液罐上部氣室的壓力相等，并能限定壓力的上限，保證電池系統工作安全、正常。

本發明專利解決其技術問題所采用的技術方案是：

1.用管路溝通封閉式正、負極電解液儲液罐上部氣室，使二個儲液罐上部氣室的壓力平衡。

2.考慮管路安裝變形、儲液罐變形和基礎滑移等因素，會造成管路密封處附加應力的增加，從而使管路密封處滲漏的幾率增加。為此，在管路設計時應增加多個彎頭，使整條管路呈П形狀，以補償上述因素對管路密封處的影響。

3.在溝通二個封閉式正、負極電解液儲液罐的管路中間設置壓力表，檢測封閉式電解液儲液罐上部氣室的壓力。

4.在溝通二個封閉式正、負極電解液儲液罐的管路中間設置氣體釋放閥，當電解液儲液罐上部氣室壓力超過設定值，氣體釋放閥會自動打開，向大氣排氣，保證電解液儲液罐安全可靠地工作。設定值在現場可根據壓力表值來調節。

5.氣體釋放閥由下閥盤、上閥盤、閥桿、薄膜、彈簧、彈簧座、彈簧調節外殼、調節螺桿、鎖緊螺母、密封墊圈、螺釘和螺母等組成。薄膜是氣體釋放閥的彈性元件，由耐酸腐蝕的彈性材料制成，夾裝在下閥盤和上閥盤之間，用螺釘壓緊固定。在薄膜中央安裝閥桿并用螺母倂緊固定，閥桿下端的閥頭與耐酸腐蝕的彈性密封墊圈相接觸，在彈簧力的作用下，二者保持密封；閥桿的上端與安裝彈簧的彈簧座相接觸，彈簧力通過它傳遞給閥桿，彈簧力的大小可由調節螺桿來調整，使它與氣體釋放閥的開啟壓力相適應，調整后用鎖緊螺母鎖緊。

本發明專利的有益效果：

1.采用封閉式電解液儲液罐的排氣系統后，能保證封閉式電解液儲液罐的上部氣室壓力不再升高，不需要考慮罐體的強度、管路和循環泵密封性要求的提高。

2.用管路溝通二個封閉式正、負極電解液儲液罐上部氣室，使其儲液罐上部氣室壓力平衡，減小電池堆的隔膜和電極板兩側的壓力差，減小隔膜和電極板兩側電解液滲漏的可能性，減小正、負極電解液儲液罐的液位變化。

附圖說明

下面結合附圖對本發明專利進一步說明

圖1為全釩液流儲能電池封閉式電解液儲液罐的排氣系統示意圖。

圖2為氣體釋放閥結構圖。

圖中1.氣體釋放閥，2.管路，3.彎頭，4.壓力表，5.負極電解液儲液罐，6.負極電解液循環泵，7.電池堆，8.正極電解液循環泵，9.正極電解液儲液罐，10.密封墊圈，11.下閥盤，12.閥桿，13.薄膜，14.上閥盤，15.彈簧，16.彈簧座，17.彈簧調節外殼，18.調節螺桿，19.鎖緊螺母，20.螺釘，21.螺母。

具體實施方式