[實用新型]一種液流電池用旁路電流斷流器

有效

• 申請號: 201220609884.7
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN202917585U
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 李愛魁;馬軍;楊祥軍;劉飛;陳家宏
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;國家電網公司;國網電力科學研究院
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M8/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李雙全;莫青

技術領域

本實用新型涉及一種斷流器，特別是一種液流電池用旁路電流斷流器，其用于液流電池的旁路電流的消除。?

背景技術

通常，液流電池是指電池的正負極反應物中至少一方為液態流體，如全釩液流電池、鋅/溴液流電池等。液流電池與通常的蓄電池的顯著區別主要體現在如下方面：液流電池的功率決定于電堆中單電池的節數和每個電極極板面積的大小，而儲能容量則取決于儲液罐的容積和活性物質的濃度。因此，液流電池功率與儲能容量可單獨設計。液流電池適于大規模蓄電，尤其適合于火力發電及核電站的電網調峰，以及實現風能、太陽能等可再生能源的平滑輸出。?

現有的大規模液流電池在運行過程中，電解液在電堆中循環流動，即電解液由循環泵驅動從電解液進口總管流入電堆，經電堆中各電極間的通道，由出口總管流出，進入儲液罐，這是一種統一供應電解液給各單電池的方法，具有諸多優點。但是，共用電解液進出口總管會引發產主旁路電流的問題，這是由于離子通道和電子通道的存在會在電池內部產生旁路電流，從而降低電池效率和使用壽命。申請人在研究中發現，旁路電流的產生主要是由于共有電解液通道所造成的，因此如何實現連續性電解液的斷流流動成為解決旁路電流的要點。?

中國專利文獻?CN202178330U提出了一種斷流器，其包括杠桿斷流槽，該杠桿斷流槽通過軸鉸接于支撐結構上，電解液流入時，可使所述杠桿斷流槽的力矩改變，平衡破壞，其自動翻轉，電解液流出，其自動復原到平衡位置。該斷流器結構比較簡單，由于其只有一個杠桿斷流槽，當電解液從杠桿斷流槽中流出時，電解液實際處于連續流動狀態，真正斷流只有在杠桿斷流槽處于平衡狀態下才能出現，同時其整體內置于儲液罐中，不便于人工調節檢修。?

中國專利文獻CN102148388A公開的一種可以減小旁路電流的液流電池系統，其核心思想在于通過儲液罐中的多個隔板，同時利用各種傳感器如差壓變送器、液面感應裝置及時間繼電器等來實現電解液的斷流和流動。但該裝置結構較復雜，且只要在采用多儲液罐和多隔板的情況下才能實現100%的斷流，在這種情況下控制部分更加復雜。。?

發明內容

本實用新型的目的是，針對現有技術存在的不足進行改進，提出一種液流電池用旁路電流斷流器。?

本實用新型的構想是，借鑒渦輪、風扇輪的結構，將其中的“葉輪”用均勻垂直分布于支撐桿上的儲液腔代替。當其中的一個儲液腔流入電解液同時由于重心偏離開始旋轉流出電解液的時候，回液管流出的電解液馬上進入旁邊的儲液腔，依次循環下去實現連續性電解液的間歇流出。?

本實用新型的技術解決方案是：采用斷流裝置，其特征在于，采用了回液管與斷流裝置配合，斷流裝置由支撐桿、儲液腔、骨架油封及阻尼調節裝置構成，其中，支撐桿水平穿透儲液罐的側壁，支撐桿兩端均伸出儲液罐的側壁，支撐桿的一端上安裝阻尼調節裝置，儲液腔均勻分布于支撐桿周圍并與支撐桿為一體結構。?

其特征在于，儲液腔的數量大于或等于3個。?

其特征在于，支撐桿與儲液罐側壁之間的密封口位于儲液罐電解液液面之上，通過骨架油封進行密封。?

其特征在于，阻尼調節裝置固定于儲液罐的外壁上。?

其特征在于，回液管的管口到儲液腔中心的連線與儲液腔中心線間具有一定的夾角，該夾角在5℃~30℃范圍。?

其特征在于，回液管上設置有電解液緩沖腔。?

本實用新型工作原理如下：電解液從回液管流出進入本實用新型的其中一個儲液腔，當儲液腔重力大于支撐桿旋轉阻力時，支撐桿連同儲液腔一起旋轉，儲液腔中的電解液流入儲液罐中，同時從回液管流出的電解液流入旁邊的儲液腔中，依次循環，實現斷流。當支撐桿旋轉阻力較大或較小無法有效實現斷流時，則可通過支撐桿端頭的阻尼調節裝置進行調節，直至儲液腔旋轉頻率能夠滿足斷流目的。?

本實用新型具有斷流效果好、易于維修、便于控制、結構簡單等優點，能使連續流入儲液罐的電解液間歇性的流出。?

附圖說明

圖1、本實用新型采用的多個儲液腔的結構示意圖。?

圖2、本實用新型安裝于儲液罐中的示意圖。?

圖3、本實用新型通過支撐桿和骨架油封與儲液罐配連的示意圖。?

圖4、本實用新型的采用的斷流器裝置基本結構剖面示意圖。?

圖中，1、第一儲液腔；2、第二儲液腔；3、第三儲液腔；4、第四儲液腔；5、第五儲液腔；6、第六儲液腔；7固定孔；8、儲液腔口；9、回液管；10、緩沖腔；11、儲液罐；12、支撐桿；13、阻尼調節裝置；14、骨架油封。?