[發明專利]利用電解液濃度梯度的氧化還原液流電池及其操作方法

有效

• 申請號: 201910085220.1
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN110311157B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 樸圣救;尹珠永;李永薰
• 申請（專利權）人: 斗山重工業建設有限公司
• 主分類號: H01M8/04276
• 分類號: H01M8/04276;H01M8/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

本發明涉及利用電解液濃度梯度的氧化還原液流電池及其操作方法，更詳細而言，涉及利用了可增加氧化還原液流電池的效率的電解液濃度梯度的氧化還原液流電池及其操作方法。為此，氧化還原液流電池的特征在于，包含：正極電解液罐，其上端具備電解液流入口，下端具備電解液流出口，內部具備用于形成被收容的正極電解液的濃度梯度的隔板；負極電解液罐，其上端具備電解液流入口，下端具備電解液流出口，內部具備用于形成被收容的負極電解液的濃度梯度的隔板；以及堆棧部，其從正極電解液罐和負極電解液罐接收電解液而將電力進行存儲(charge)和放電(discharge)。

技術領域

本發明涉及一種利用電解液濃度梯度的氧化還原液流電池及其操作方法，更詳細而言，涉及一種能夠增加氧化還原液流電池的效率的利用電解液濃度梯度的氧化還原液流電池及其操作方法。

背景技術

蓄電技術是對于有效利用電力、提高供電系統的能力和可靠性、擴大根據時間而變化幅度大的可再生能源的引入、移動體的能源再生等能源整體上的有效利重要的技術，對其發展潛力和社會貢獻的需求逐漸增加。

為了微電網之類的半自主地區電力供給系統的供需平衡的調節以及適當分配風力發電或太陽能發電之類的可再生能源發電的不均勻輸出，并且控制由于與現有電力系統之間的差異而發生的電壓和頻率變動等的影響，積極進行對二次電池的研究，在這種領域中，對二次電池的應用度的期待值升高。

特別是，對用于大容量蓄電的二次電池所要求的特性是能量存儲密度必須高，作為適合這種特性的高容量和高效率的二次電池，最近氧化還原液流電池(RFB,redox flowbattery)備受矚目。

氧化還原液流電池也與一般的二次電池同樣地將通過充電過程輸入的電能轉換為化學能而存儲，通過放電過程將已存儲的化學能轉換為電能而輸出。但是，這種氧化還原液流電池中具有能量的電極活性物質以液態存在而不是固態，因此，在需要儲存電極活性物質的罐方面與一般的二次電池不同。

在通常的氧化還原液流電池的情況下，設置與正極和負極連接且儲存電解液的罐各一個。儲存在罐中的電解液從罐排放到堆棧而在堆棧進行反應(充電或放電)，反應后再次循環回收到罐中，因此，在罐內形成電解液的濃度梯度。這樣形成的濃度梯度通過自然擴散、對流或人為攪拌而快速消除。

但是，在將這樣自然生成的電解液的濃度梯度不消除而利用的情況下，判斷為能夠得到可以改善整體電池的效率的效果，從而完成了本發明。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

(專利文獻0001)韓國公開專利公報第10-2017-0077720號

發明內容

本發明用于解決如上所述的問題，本發明的目的在于，提供一種利用自然形成的電解液的濃度梯度能夠提高整體電池的效率的氧化還原液流電池及其操作方法。

本發明的上述目的以及其它目的和優點將通過說明優選實施例的下述說明而變得明確。

上述目的可以通過如下氧化還原液流電池實現，該氧化還原液流電池包含：正極電解液罐，其上端具備電解液流入口，下端具備電解液流出口，內部具備用于形成被收容的正極電解液的濃度梯度的隔板；負極電解液罐，其上端具備電解液流入口，下端具備電解液流出口，內部具備用于形成被收容的負極電解液的濃度梯度的隔板；以及堆棧部，其從正極電解液罐和負極電解液罐接收電解液而將電力進行存儲(charge)和放電(discharge)。

這時，正極電解液罐所具備的隔板可以以水平方向設置，也可以為多個，優選多個隔板以水平方向設置，并且相鄰的隔板結合于正極電解液罐的相反側的一面。

另外，負極電解液罐所具備的隔板可以以水平方向設置，也可以為多個，優選多個隔板以水平方向設置，并且相鄰的隔板結合于負極電解液罐的相反側的一面。