[發明專利]一種帶式儲能電池

無效

• 申請號: 201210589291.3
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN102983347A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 劉軍
• 申請（專利權）人: 劉軍
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M8/02;H01M4/86
• 代理公司: 韶關市雷門專利事務所 44226
• 代理人: 周勝明

技術領域

本發明屬于新能源領域的電池技術，涉及一種適應于調節電網的波峰、波谷及作為電動汽車移動電源的帶式儲能電池。

背景技術

液流電池是一種大型儲能裝置，其基本工作原理為電池的正負極或某一極活性物質為液態流體氧化還原電對。由于液流電池能夠將能量轉化到電解液中分別進行存儲，因為具有超大規模存儲能量的優勢，由于這種特點液流電池適合風能、太陽能等新能源發電的儲能技術。在液流電池中目前以全釩液流電池最具發展潛力。然而，在全液流電池中，釩電池正極液中的五價釩在靜置或溫度高于45℃的情況下易析出五氧化二釩沉淀，析出的沉淀堵塞流道，包覆碳氈纖維，惡化電堆性能，直至電堆報廢。且在該電池中石墨極板容易被正極液刻蝕，而電堆在長時間運行過程中電解液溫度很容易超過45℃，如果用戶操作不當，一次充電就能讓石墨板完全刻蝕，電堆只能報廢。同時該電池還存在放電電流密度低，體積比功率密度低的特點。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種既具有高放電體積功率比、又具有大規模存儲能量特點的帶式儲能電池。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種帶式儲能電池，在它的電池殼體內隔離有荷電狀態材料裝載區域、電解液區域和放電態材料裝載區域；在它的一組導電基底帶材上負載電池的正極材料，構成正極導電帶，在它的另外一組導電帶上負載電池的負極材料，構成負極導電帶；將正極導電帶和負極導電帶的兩端分別卷繞在兩個滾輪上，其中一端置于荷電狀態材料裝載區域，另外一端處于放電狀態材料裝載區域，同時將兩個滾輪中間部分放置在有多組導向輪的電解液區域，使得中間部分的導電帶部位處于電解液體中；當該電池處于充電完畢狀態時，正極導電帶和負極導電帶的荷電材料裝載區域處于卷繞滿的狀態，對應的另一段放電態材料裝載區域則為空軸狀態；該電池放電時，將充好電狀態的導電帶通過和滾輪同軸的微型電動機轉動，讓兩組分別涂覆正極材料和負極材料的導電帶疊加壓緊后，一起進入電解液中放電，放電完畢的導電帶移動出含有電解液的電解池外，在電解池外重新被對應的空軸被卷繞起來保存在放電態材料裝載區域內；該電池充電時則進行相反的過程。

所述的荷電狀態材料裝載區域是指同時裝載有卷繞了正極導電帶的滾輪和卷繞了負極導電帶的滾輪的存儲空間，正極導電帶和負極導電帶都處于充滿電的狀態；所述的荷電狀態材料裝載區域的卷繞有正極導電帶和負極導電帶的滾輪通過齒輪機構連接使之能夠同方向同步轉動，其轉動是通過一個微型步進電機實現。

所述放電態材料裝載區域是指同時裝載有卷繞了正極導電帶的滾輪和卷繞了負極導電帶的滾輪的存儲空間，正極滾輪和負極滾輪都處于完全放電的狀態；所述的放電電狀態材料裝載區域的卷繞有正極導電帶和負極導電帶的滾輪通過齒輪機構連接使之能夠同方向同步轉動，其轉動是通過一個微型步進電機實現。

所述電解液區域是指裝載有電解液的空間，正極導電帶和負極導電帶在該區域進行充電或者放電，其中的電解液是有機的電解液或是無機的電解液。

所述導電基底帶材是指在塑料帶上電鍍、蒸鍍和磁控濺射這類方法得到一層或多層結構的金屬鍍層形成導電基底帶材；或是由金屬直接軋制形成的金屬帶或者多孔泡沫金屬形成的多孔帶材，或者由金屬纖維絲燒結成的金屬纖維氈通過裁切得到的多孔導電帶材，以及由它們的一種或者幾種復合得到的復合導電帶材；導電基底帶材所使用的金屬是指Cu、Fe,Cr、W、Mo、V、Al、Sn、Bi、Pb、In、Ni、Co這類金屬以及由它們中的一種或者多種形成的單質金屬或者合金。

所述的具有一定寬度的導電帶是指寬度為1um～10m，厚度為0.1um～1mm范圍內的導電帶狀材料；所述的正極導電帶負載的電池正極材料是MnO₂、Ni(OH)O、PbO₂-、LiCoO₂這類電池的正極材料或是空氣電極，電池直接使用空氣中的氧氣為氧化劑，構成燃料電池；所述的負極導電帶負載的電池負極材料可以是Mg、Al、Zn、Cd、Pb和儲氫合金這類電池的負極材料。

所述的導電電極帶是指在導電基底帶材上負載了電極活性材料得到的正極導電帶和負極導電帶。