[發明專利]一種間歇式供液的鋅溴液流電池

有效

• 申請號: 201710591218.2
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107591547B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 劉學軍;張祺;孟琳;陸克
• 申請（專利權）人: 青海百能匯通新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04276;H01M8/18
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

本發明公開了一種間歇式供液的鋅溴液流電池，包括第一儲液罐、第二儲液罐和至少2個電堆裝置，電堆裝置之間為串聯連接，第一儲液罐與a供液泵連接，a供液泵與a換向閥的入口連接，a換向閥與至少2個電堆裝置連接，第二儲液罐與b供液泵連接，b供液泵與b換向閥的入口連接，b換向閥與至少2個電堆裝置連接。與現有技術相比，本發明通過設置單向進口多向出口的a換向閥及b換向閥，以實現單泵對多電堆的組合，降低對循環泵功率的需求，并且保證了本發明在使用過程中，不會產生過高的漏電流，保證了電池系統的性能和循環使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種電池，特別是一種間歇式供液的鋅溴液流電池。

背景技術

鋅溴液流電池是一種低成本、高效率、環境友好型的液流儲能電池，具有能量密度和電流效率高、裝置簡單易操縱、使用壽命長、成本低廉等優點，主要應用于電網調峰、風能和太陽能等可再生能源發電、電動汽車等領域。

傳統的鋅溴液流電池采用泵連續供液的設計，在使用過程中，用循環泵驅動電解液在電池內循環流動。液流電池由于本身的特點，在多電堆串聯時，由于電解液彼此聯通，會存在電解液電阻，電解液電阻會在電池電壓的作用下，產生一個額外的電流，這個電流稱之為旁路電流或漏電流。由于漏電流的存在，使得電池在高壓串聯時，會使電池一致性變差，庫倫效率降低。同時，泵耗也是液流電池系統能耗中占比較高的部分。

而傳統鋅溴液流電池采用“起停”為手段的間歇供液方式，由于電解液供停狀態與電壓變化之間的滯后性，會存在電解液供液不足，導致電極表面狀態惡化的現象，使得電池電壓發生變化，而恢復供液后，電極表面需要一定的時間來恢復正常的傳質濃度，從而會導致電極發生不可逆的破壞，進而縮短電池的使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種間歇式供液的鋅溴液流電池，其采用單泵對多電堆裝置的組合方式，極大程度的降低了泵耗，在使用過程中，其不會產生過高的漏電流，保證了電池系統的性能和循環使用壽命。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：一種間歇式供液的鋅溴液流電池，包括第一儲液罐、第二儲液罐和至少2個電堆裝置，電堆裝置之間為串聯連接，第一儲液罐與a供液泵連接，a供液泵與a換向閥的入口連接，a換向閥與至少2個電堆裝置連接，第二儲液罐與b供液泵連接，b供液泵與b換向閥的入口連接，b換向閥與至少2個電堆裝置連接。

第一儲液罐和第二儲液罐分別用于存儲正極或者負極電解液，a供液泵、b供液泵用于將與其相連接的第一儲液罐或第二儲液罐中存儲的電解液輸送至a換向閥或者b換向閥；通過單一進口多流道出口的a換向閥及b換向閥，將正極或者負極電解液以間歇供液方式先后輸送至與不同出口連接的電堆裝置中。由此實現電堆裝置之間彼此不同時供液，此種間歇式供液方式使電堆裝置之間的電解液是阻斷的，即使電堆裝置串聯，系統也不會因為電壓過高產生大的漏電流。

前述的一種間歇式供液的鋅溴液流電池中，所述a換向閥和b換向閥均包括1個入口，及多個出口，出口的數量與電堆裝置的數量相同。出口與電堆裝置一一對應連接。

前述的一種間歇式供液的鋅溴液流電池中，所述a換向閥的多個出口之間不同時開啟或關閉，并且多個出口之間連續切換開啟或關閉，且相鄰出口之間開啟或關閉的切換間隔時間為T1。

前述的一種間歇式供液的鋅溴液流電池中，所述b換向閥的多個出口之間不同時開啟或關閉，并且多個出口之間連續切換開啟或關閉，且相鄰出口之間開啟或關閉的切換間隔時間為T2。a換向閥的切換間隔時間T1和b換向閥的切換間隔時間T2，是根據本發明電池的運行狀態、溫度、剩余電量、充電及放電功率等參數綜合確定的，可確保在這兩個間隔時間內，能夠向電堆裝置及時補充電解液，以防止影響電池的使用壽命。

前述的一種間歇式供液的鋅溴液流電池中，所述a換向閥多個出口之間的切換間隔時間T1與b換向閥多個出口之間的切換間隔時間T2相同，或T1大于T2，或T1小于T2。T1和T2可為任一時刻，優選為1～10分鐘之內的任一時刻。