[發(fā)明專利]一種鋅溴單液流電池性能的恢復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711213349.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109860658B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許鵬程;李先鋒;張華民;賴勤志;苑辰光;劉新運(yùn);鄭建偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所;華秦儲(chǔ)能技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M8/04
• 分類(lèi)號(hào): H01M8/04;H01M8/04186;H01M8/18
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發(fā)明涉及一種鋅溴單液流電池性能的恢復(fù)方法，電池的正極腔室內(nèi)填充有正極電解液，儲(chǔ)存于負(fù)極儲(chǔ)罐內(nèi)的負(fù)極電解液經(jīng)管路在負(fù)極儲(chǔ)罐和電池的負(fù)極腔室間循環(huán)流動(dòng)，在電池運(yùn)行一段時(shí)間后，將正極腔室內(nèi)的正極電解液導(dǎo)入負(fù)極儲(chǔ)罐內(nèi)與負(fù)極電解液混合，然后將部分混合液再次填充至正極腔室內(nèi)，通過(guò)正負(fù)極電解液互混使電池性能恢復(fù)。本發(fā)明提出一種鋅溴液流電池性能衰減時(shí)電池性能恢復(fù)方法，解決鋅溴液流電池運(yùn)行過(guò)程中效率衰減問(wèn)題，提高電池使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電池性能恢復(fù)方法在鋅溴液流電池中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源具有不連續(xù)、不穩(wěn)定的特點(diǎn)，其這一特性會(huì)使其在并網(wǎng)過(guò)程中對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。儲(chǔ)能技術(shù)則可以保證可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。儲(chǔ)能技術(shù)主要分為物理儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能兩大類(lèi)。化學(xué)儲(chǔ)能中適用于大規(guī)模、大容量?jī)?chǔ)能的氧化還原液流電池因其具有電池功率和容量相互獨(dú)立、響應(yīng)迅速、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。鋅溴液流電池作為氧化還原液流電池的一種，除具有上述優(yōu)點(diǎn)外，還具有高開(kāi)路電壓(1.85V),高理論能量密度(435Wh/Kg),電解液、隔膜價(jià)格低廉等諸多優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)也使其與其它液流電池相比更具競(jìng)爭(zhēng)力。鋅溴液流電池在充放電運(yùn)行過(guò)程中存在負(fù)極鋅的累積的問(wèn)題，而鋅的累積會(huì)使電池極化變大造成電池性能衰減，影響電池使用壽命，嚴(yán)重情況下甚至?xí)纬芍г斐呻姵囟搪肥АＲ虼耍鉀Q負(fù)極鋅的累積問(wèn)題對(duì)提高電池使用壽命，保障電池穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明目的在于解決上述問(wèn)題，提供了鋅溴液流電池電池性能恢復(fù)的方法，通過(guò)正負(fù)極電解液互混使累積的鋅與溴直接反應(yīng)生成溴化鋅，從而在電池性能衰減情況下使電池性能得以恢復(fù)，提高電池使用壽命目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種鋅溴單液流電池性能的恢復(fù)方法，電池的正極腔室內(nèi)填充有正極電解液，儲(chǔ)存于負(fù)極儲(chǔ)罐內(nèi)的負(fù)極電解液經(jīng)管路在負(fù)極儲(chǔ)罐和電池的負(fù)極腔室間循環(huán)流動(dòng)，在電池運(yùn)行一段時(shí)間后，將正極腔室內(nèi)的正極電解液導(dǎo)入負(fù)極儲(chǔ)罐內(nèi)與負(fù)極電解液混合，然后將部分混合液再次填充至正極腔室內(nèi)，通過(guò)正負(fù)極電解液互混使電池性能恢復(fù)。

電池運(yùn)行一段時(shí)間后，當(dāng)電池能量效率衰減5％-10％時(shí)，進(jìn)行正負(fù)極電解液互混。

在電池運(yùn)行一段時(shí)間后，將正極腔室經(jīng)管路負(fù)極儲(chǔ)罐相連通，使負(fù)極儲(chǔ)罐內(nèi)內(nèi)的電解液在負(fù)極儲(chǔ)罐和電池的正極腔室間循環(huán)流動(dòng)，通過(guò)正負(fù)極電解液互混使電池性能恢復(fù)，互混截止條件為電池開(kāi)路電壓降到0V。

采用組成的相同的電解液作為鋅溴液流電池的正極電解液和負(fù)極電解液。

本發(fā)明的有益結(jié)果：

本發(fā)明提出一種鋅溴液流電池性能衰減時(shí)電池性能恢復(fù)方法，解決鋅溴液流電池運(yùn)行過(guò)程中效率衰減問(wèn)題，提高電池使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為運(yùn)行過(guò)程中帶有電解液互混電池運(yùn)行情況

圖2為運(yùn)行過(guò)程中未進(jìn)行電解液互混電池運(yùn)行情況

具體實(shí)施方式

下面的實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，而不是限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

以2MZnBr₂+3MKCl+0.4MMEP為電解液進(jìn)行鋅溴液流電池循環(huán)性能實(shí)驗(yàn)，電極為碳?xì)郑娊庖毫魉?0ml/min,電流密度為40mA/cm²。電池能量效率衰減時(shí)進(jìn)行電解液互混。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電池運(yùn)行220循環(huán)，電池能量效率衰減8％，對(duì)正負(fù)極電解液進(jìn)行互混，至電池開(kāi)路電壓為0V，繼續(xù)對(duì)電池充放電，電池性能恢復(fù)到初始水平。

對(duì)比例

以2MZnBr₂+3MKCl+0.4MMEP為電解液進(jìn)行鋅溴液流電池循環(huán)性能實(shí)驗(yàn)，電極為碳?xì)郑娊庖毫魉?0ml/min,電流密度為40mA/cm²。電池能量效率衰減時(shí)未進(jìn)行電解液互混。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，未進(jìn)行電解液互混，隨著循環(huán)數(shù)的增加，電池能量效率衰減逐漸加劇。