[實用新型]一種液流電池電堆

有效

• 申請號: 201320280717.7
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN203312415U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 鄭謙;陳明東;梁君;薛慧婷;白潤東;李霽;李小江;楊德存;宋冬梅;張寬
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方汽輪機有限公司
• 主分類號: H01M8/24
• 分類號: H01M8/24;H01M8/18;H01M8/04
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 段雪茵

技術領域

本實用新型涉及儲能電池的電堆結構及電池運行管理，具體是一種液流電池電堆。

背景技術

全釩氧化還原液流電池，簡稱釩電池（VRB），是目前發展勢頭強勁的優秀綠色環保儲能電池。釩電池具有可深度大電流密度放電、循環壽命長、充電迅速、價格低廉、綠色環保等一系列優點，非常適合用于風力發電、光伏發電、電網調縫、交通市政、通訊基站、UPS電源和軍用蓄電等領域，具有廣泛的市場前景。

全釩氧化還原液流電池分別使用???????????????????????????????????????????????和電解質溶液組成正負極電對，其開路電壓反映了電極電勢和正負極電解液中不同釩離子濃度的變化關系，是研究釩電池容量損失的一個重要參數。由于電池存在極化現象，使得充電電壓總是高于開路電壓，放電電壓則低于開路電壓。有實用新型提出在電池的電解液輸送管道中，設定一種參考電解液，通過測定參考電解液和管路中流過的電解液之間的電位差來確定電池的荷電狀態。該技術方案雖實現了電池開路電壓的實時檢測，但卻增加了管路系統的復雜性。

發明內容

為了解決現有技術存在的不足，本實用新型提出了一種液流電池電堆，該電堆結構可直接實現電池開路電壓的實時在線檢測，且系統結構簡單。

為達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案為：

一種液流電池電堆，包括主電池和附屬獨立電池兩部分，所述主電池與充放電設備串聯、形成閉合回路；所述附屬獨立電池與主電池相互絕緣、兩者的電解液連接為一體；附屬獨立電池上連接有開路電壓檢測設備。

所述附屬獨立電池設置在液流電池電堆的端部進液板與主電池的集電板之間，附屬獨立電池的集電板與主電池的集電板之間設置有絕緣裝置。

本實用新型所產生的有益效果是：

本實用新型在主電池接入充放電設備時、即可進行正常的充放電，與此同時，附屬獨立電池不進行充放電，僅通過與其連接的開路電壓檢測設備、測得附屬獨立電池上的電壓，通過附屬獨立電池的單電池個數與主電池的單電池個數的比例關系，換算得出液流電池電堆的開路電壓。

本實用新型克服了因液流電池的極化、而引起的電堆充放電程度檢測困難的問題，通過檢測附屬獨立電池開路電壓、即可實現液流電池電堆開路電壓的實時檢測，從而判斷液流電池電堆的充放電程度，依此控制液流電池電堆充放電的啟停。由于，附屬獨立電池是集成在液流電池電堆上的，因此在充放電過程中，不需暫停主電池、即可穩定的獲取電堆的充放電狀態。同時本實用新型在現有液流電池電堆上做出了簡單的結構改進，檢測電路簡易，操作方便，安全可靠，效率大大提高。

附圖說明

圖1是本實用新型液流電池電堆的結構示意圖；

圖2是本實用新型液流電池電堆裝配結構示意圖；

圖3是本實用新型液流電池電堆運行開路電壓檢測時的結構示意圖；

圖中標號表示：1、端部進液板，2、主電池，3、集電板，4、附屬獨立電池，5、絕緣裝置，6、開路電壓檢測設備。

具體實施方式

如圖1～3所示，本實用新型是一種液流電池電堆，包括主電池2和附屬獨立電池4兩部分。主電池2和附屬獨立電池4相互絕緣、設置在電堆的兩側端部進液板1之間，但是主電池2和附屬獨立電池4的電解液連接為一體。

主電池2正常的接入電池系統的充放電設備AC/DC，即主電池2與充放電設備AC/DC串聯、形成閉合回路。具體的：主電池2包括若干個單電池和兩塊集電板3-1，本具體實施方式中，主電池2兩端分別設置集電板3-1，主電池2兩端的集電板3-1串聯充放電設備AC/DC、形成閉合回路。

附屬獨立電池4設置在液流電池電堆的端部進液板1與主電池2的集電板3-1之間，附屬獨立電池4的集電板3-2與主電池2的集電板3-1之間設置有絕緣裝置5。附屬獨立電池4與主電池2的電解液連接為一體，附屬獨立電池4兩端的集電板3-2上連接有開路電壓檢測設備6。具體的：附屬獨立電池4包括若干個串聯為一整體的單電池，本具體實施方式中，絕緣裝置5是絕緣板、開路電壓檢測設備6是測量電解液電壓的電壓表。附屬獨立電池4在主電池2的充放電過程中、不進行充放電，只使用開路電壓檢測設備6檢測附屬獨立電池4上的開路電壓，該電壓為電解液的電壓、即為本實用新型液流電池電堆的開路電壓。

主電池2與附屬獨立電池4采用的單電池結構型號尺寸一致，其單電池的組成部件為雙極板、電池框、碳氈和電池隔膜。

本具體實施方式中：