[發明專利]一種全釩液流電池混合儲能體系及組成的電堆

在審

• 申請號: 202111612921.X
• 申請日: 2021-12-27
• 公開（公告）號: CN114267862A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 鄭建偉;王兆哲;方明;程杰
• 申請（專利權）人: 華秦儲能技術有限公司
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M8/0258;H01M8/08;H01M8/0293
• 代理公司: 重慶弘毅智行專利代理事務所(普通合伙) 50268
• 代理人: 袁敏

1.一種全釩液流電池混合儲能體系，包括普魯士正電極板（12）和鉛負極板（14），其特征在于：正極電解液采用四價釩的酸溶液，負極電解液采用三價釩的酸溶液，充電時，正極首先發生四價釩至五價釩的氧化反應，隨著四價釩的消耗，普魯士藍逐步參與電化學成流反應，生成鐵氰化鐵；負極首先發生三價釩至二價釩的還原反應，隨著三價釩的消耗，Pb電極逐步參與電化學成流反應，生成PbSO4；放電時，正極首先發生鐵氰化鐵至普魯士藍的還原反應，隨著鐵氰化鐵的消耗，五價釩逐步參與電化學成流反應，生成四價釩；負極首先發生PbSO4至Pb的還原反應，隨著PbSO4的消耗，二價釩逐步參與電化學成流反應，生成三價釩；

所述正極電解液包括：0.1-4mol/L四價釩離子或絡合物，酸濃度為0.5-5mol mol/L；

所述負極電解液包括：0.1-4mol/L三價釩離子或絡合物，酸濃度為0.5-5mol mol/L。

2.一種根據權利要求1所述的全釩液流電池混合儲能體系組成的電堆，包括電池外殼（1），其特征在于：所述電池外殼（1）的下端固定連接有電池底座（5），所述電池外殼（1）的一側固定連接有反應外殼（4），所述電池外殼（1）的上表面固定連接有金屬端板（2），所述金屬端板（2）的頂部設置有四個端線接頭（3），四個所述端線接頭（3）設置在金屬端板（2）的四角處，每個所述端線接頭（3）還固定貫穿于絕緣板（10）和第一集流銅板（6），所述第一集流銅板（6）和第二集流銅板（15）電性連接，所述金屬端板（2）、絕緣板（10）、第一集流銅板（6）和第二集流銅板（15）均固定連接在電池外殼（1）的內壁上。

3.根據權利要求2所述的一種全釩液流電池混合儲能體系組成的電堆，其特征在于：所述電池外殼（1）的內壁還固定連接有第一電極框（11）和第二電極框（16），所述第一電極框（11）和第二電極框（16）以隔膜板（13）對稱分布。

4.根據權利要求3所述的一種全釩液流電池混合儲能體系組成的電堆，其特征在于：所述隔膜板（13）固定連接在電池外殼（1）的內壁，所述隔膜板（13）包括陽離子膜（1301）、微孔膜（1302）和陰離子膜（1303），所述陽離子膜（1301）、微孔膜（1302）和陰離子膜（1303）均固定連接在電池外殼（1）的內壁上。

5.根據權利要求4所述的一種全釩液流電池混合儲能體系組成的電堆，其特征在于：所述陽離子膜（1301）的下端固定連接有微孔膜（1302），所述微孔膜（1302）的下端固定連接有陰離子膜（1303）。

6.根據權利要求2所述的一種全釩液流電池混合儲能體系組成的電堆，其特征在于：所述第一集流銅板（6）和第二集流銅板（15）的一側均一體化設有引腳（7），每個所述引腳（7）均貫穿于電池外殼（1）且位于反應外殼（4）的內部，每個所述引腳（7）上設置有導電桿（9），所述導電桿（9）的兩端通過絕緣螺栓（8）固定連接在相對應的引腳（7）上。

7.根據權利要求2所述的一種全釩液流電池混合儲能體系組成的電堆，其特征在于：所述第一電極框（11）和第二電極框（16）結構相通，所述第一電極框（11）上開設有配合固定普魯士正電極板（12）的電極腔（1102），所述第二電極框（16）配合固定有鉛負極板（14）。

8.根據權利要求7所述的一種全釩液流電池混合儲能體系組成的電堆，其特征在于：所述第一電極框（11）的四角分別開設有第一進液口（1101）、第一出液口（1104）、第二進液口（1103）和第二出液口（1105），所述第一進液口（1101）和第一出液口（1104）相通且對角設置，所述第二進液口（1103）和第二出液口（1105）相通且對角設置。