[實用新型]一種液流電池氣泡斷流器

有效

• 申請號: 202022817815.2
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN213340450U
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 徐加輝;郭煌
• 申請（專利權）人: 海川太風水儲能科技（無錫）有限公司
• 主分類號: H01M8/04276
• 分類號: H01M8/04276;H01M8/18
• 代理公司: 江蘇英特東華律師事務所 32229
• 代理人: 邵驊

一種液流電池氣泡斷流器，從下向上依次包括氣液混合段，氣泡移動段、氣泡破裂段和氣液分離器接口；氣液混合段上設置有電解液進口和氣體進口，電解液和氣體在氣液混合段內混合形成氣泡，進入氣泡移動段向上移動；氣泡移動段和氣泡破裂段之間設置有大氣泡破裂網，用于將大氣泡轉變為小氣泡，混合在電解液中；氣泡破裂段后部連接有氣液分離器接口。采用自下而上的結構易于使電解液充滿管路且產生符合要求的大氣泡，阻隔電解液，從而可以消除旁路電流帶來的損耗。采用大氣泡破裂網方式，將大氣泡轉為小氣泡，避免了氣錘和水錘效應的影響。氣液分離器接口上接有氣液分離器，在電解液進入電堆前，清除氣泡，防止氣泡進入電堆，對電堆性能造成影響。

技術領域

本實用新型屬于液流電池領域，涉及一種消除液流電池系統旁路電流的液流電池氣泡斷流器。

背景技術

隨著人類社會的發展與進步，社會一直提倡使用綠色能源，從而減少化石能源的依賴，減輕環境的污染。目前，風能、太陽能是主要的可再生能源，太陽能光伏發電以及風力發電機裝機容量越來越高。這些能源的收集由于受到外界的各種因素導致電力輸出的不穩定和不連續，這類不穩定的電力輸出會對電網影響較大。因此在電網系統中需要通過加入儲能設備來實現削峰填谷，實現電力穩定輸出。

液流電池系統是儲能設備中的一種，液流電池系統以其啟動速度快，充放電響應迅速，運行安全可靠，過載過放能力強，以及液流電池系統輸出功率和儲存容量的因素相互獨立等優點而被視為大規模儲能領域最為理想的儲能技術。但液流電池系統結構復雜，所需要解決的問題也很多。其中，旁路電流一直是影響液流電池效率的因素之一。

液流電池電堆是由很多單片電池組裝而成，且液流電池系統中往往需要多個電堆組合從而達到所需求的功率，而電解液則需要通過公共流道來分配。電堆內部的電勢差將會引起公共流道中電解液離子的定向移動，從而會產生旁路電流。旁路電流的存在會增加充放電過程中的電荷損失，降低電池的效率，以及產生一些副反應。因此，解決旁路電流帶來的損失變得尤為重要。目前解決此問題的方法主要包括：(1) 在電堆進、出電解液口處加入盤管，通過增加管道長度來增加電解液的電阻，此方法較為簡易，但會占據較多的空間，不利于系統的布局以及增加管道流阻，提高的泵損；(2) 通過機械裝置，例如，轉輪、旋轉閥將電解液間歇流動，機械裝置很難做到絕對的密封，降低旁路電流效果不明顯；(3) 以氣隙將流動的電解液上下游分離，這種方式結構復雜，穩定性較差；(4) 通過氣泡隔斷電解液，此種方法存在增加流體的阻力，增加泵的損耗，控制氣泡難度以及管道振動等一系列問題。

盡管氣泡隔斷電解液的方法存在諸多問題，但氣泡方法可以完全隔絕電解液，降低旁路電流的效果較好。

發明內容

本實用新型目的在于針對以上氣泡方法的缺點，提供一種能夠降低旁路電流，提高系統效率的液流電池氣泡斷流器。

本實用新型為實現上述目的，采用如下技術方案：

一種液流電池氣泡斷流器，其特征在于：從下向上依次包括氣液混合段，氣泡移動段、氣泡破裂段和氣液分離器接口；所述氣液混合段上設置有電解液進口和氣體進口，電解液和氣體在所述氣液混合段內混合形成氣泡，進入所述氣泡移動段向上移動；所述氣泡移動段和氣泡破裂段之間設置有大氣泡破裂網，用于將大氣泡轉變為小氣泡，混合在電解液中；所述氣泡破裂段后部連接有氣液分離器接口。采用自下而上的結構易于使電解液充滿管路且產生符合要求的大氣泡，阻隔電解液，從而可以消除旁路電流帶來的損耗。采用大氣泡破裂網方式，將大氣泡轉為小氣泡，避免了氣錘和水錘效應的影響。氣液分離器接口上接有氣液分離器，在電解液進入電堆前，清除氣泡，防止氣泡進入電堆，對電堆性能造成影響。

優選的：所述電解液進口水平設置，所述氣體進口由下至上，垂直于水平方向設置。該結構使得在氣泡移動段易于形成充滿管道的大氣泡，使電解液不再連續。