[實(shí)用新型]一種電堆結(jié)構(gòu)及液流電池調(diào)溫系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202222165334.7
• 申請(qǐng)日: 2022-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN218769633U
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張桂香;張聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濰坊力德電儲(chǔ)科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/04276
• 分類號(hào): H01M8/04276;H01M8/18;H01M8/0267;H01M8/2455;H01M8/2465;H01M8/04029;H01M8/0258;H01M8/0432;H01M8/04701
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 梁佳強(qiáng)

本實(shí)用新型公開了一種電堆結(jié)構(gòu)及液流電池調(diào)溫系統(tǒng)，涉及化學(xué)儲(chǔ)能電池制造技術(shù)領(lǐng)域。所述電堆結(jié)構(gòu)包括多個(gè)相互串聯(lián)的電池單元，所述電池單元包括雙極板，所述雙極板的表面分別設(shè)置有互不連通的第一流場(chǎng)和第二流場(chǎng)，電解液能在所述第一流場(chǎng)上流動(dòng)，熱交換液能在所述第二流場(chǎng)上流動(dòng)，通過改變所述熱交換液溫度調(diào)節(jié)所述電解液溫度。該電堆結(jié)構(gòu)通過直接在雙極板上設(shè)置能使熱交換液流動(dòng)的流場(chǎng)，在實(shí)現(xiàn)調(diào)整電堆結(jié)構(gòu)內(nèi)的電解液溫度的同時(shí)避免增加整個(gè)液流電池系統(tǒng)的體積和復(fù)雜性，進(jìn)而降低了整個(gè)液流電池系統(tǒng)成本和維護(hù)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及化學(xué)儲(chǔ)能電池制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電堆結(jié)構(gòu)及液流電池調(diào)溫系統(tǒng)。

背景技術(shù)

液流電池是一種通過電解液的化學(xué)變化來實(shí)現(xiàn)能量可循環(huán)存儲(chǔ)和釋放的儲(chǔ)能技術(shù)。液流電池系統(tǒng)通常由多個(gè)電池單元串聯(lián)形成的電堆和相應(yīng)的正極和負(fù)極電解液儲(chǔ)罐組成。由于液流電池在充放電過程發(fā)生電能與化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換，在電堆內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，該熱量由流經(jīng)電堆的電解液帶走，但是在液流電池長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)會(huì)引起電解液溫度整體上升。其中，當(dāng)電堆內(nèi)的溫度超過電解液溫度上限時(shí)，將導(dǎo)致電解液固體析出，則嚴(yán)重影響液流電池系統(tǒng)的正常運(yùn)行；當(dāng)液流電池應(yīng)用于嚴(yán)寒地區(qū)等區(qū)域時(shí)，電解液溫度可能低于溫度下限時(shí)，同樣也會(huì)出現(xiàn)固體析出的情況，從而使影響液流電池的充放電性能。

現(xiàn)有技術(shù)中，為了控制電解液溫度，通常是在儲(chǔ)液罐內(nèi)部或者在儲(chǔ)液罐與電堆之間的管路中增加換熱器，通過調(diào)節(jié)換熱器的換熱量來改變電解液溫度。然而由于液流電池系統(tǒng)本身就很復(fù)雜，再在儲(chǔ)液罐內(nèi)部或者在儲(chǔ)液罐與電堆之間的管路中增加換熱器不僅會(huì)增加電解液的流阻，還會(huì)進(jìn)一步增加整個(gè)液流電池系統(tǒng)的體積和復(fù)雜度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于提出一種電堆結(jié)構(gòu)，通過直接在雙極板上設(shè)置能使熱交換液流動(dòng)的流場(chǎng)，在實(shí)現(xiàn)調(diào)整電堆結(jié)構(gòu)內(nèi)的電解液溫度的同時(shí)避免增加整個(gè)液流電池系統(tǒng)的體積和復(fù)雜性，進(jìn)而降低了整個(gè)液流電池系統(tǒng)成本和維護(hù)成本。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種電堆結(jié)構(gòu)，所述電堆結(jié)構(gòu)包括多個(gè)相互串聯(lián)的電池單元，所述電池單元包括雙極板，所述雙極板的表面分別設(shè)置有互不連通的第一流場(chǎng)和第二流場(chǎng)，電解液能在所述第一流場(chǎng)上流動(dòng)，熱交換液能在所述第二流場(chǎng)上流動(dòng)，通過改變所述熱交換液溫度調(diào)節(jié)所述電解液溫度。

作為一種電堆結(jié)構(gòu)的可選方案，所述雙極板兩個(gè)相對(duì)的表面上分別設(shè)置有所述第一流場(chǎng)和所述第二流場(chǎng)。

作為一種電堆結(jié)構(gòu)的可選方案，所述雙極板上還設(shè)置有第一供液口以及第一排液口，所述第一流場(chǎng)分別與所述第一供液口和所述第一排液口連通。

作為一種電堆結(jié)構(gòu)的可選方案，所述雙極板上還設(shè)置有第二供液口和第二排液口，所述第二流場(chǎng)分別與所述第二供液口和所述第二排液口連通。

作為一種電堆結(jié)構(gòu)的可選方案，所述電堆結(jié)構(gòu)還包括：

兩塊端板，多個(gè)所述電池單元設(shè)置在兩塊所述端板之間，兩塊所述端板用于將多個(gè)層疊在一起的所述電池單元固定壓緊。

本實(shí)用新型的有益效果為：本實(shí)用新型提供了一種電堆結(jié)構(gòu)，通過在雙極板上設(shè)置分別讓電解液和熱交換液流動(dòng)的第一流場(chǎng)和第二流場(chǎng)，從而使熱交換液能直接在雙極板內(nèi)循環(huán)流動(dòng)進(jìn)而實(shí)時(shí)改變?cè)陔姸呀Y(jié)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)的電解液溫度，由于電解液是在電堆結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行電能與化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換，相較于現(xiàn)有技術(shù)中在容納有電解液的儲(chǔ)液罐內(nèi)設(shè)置換熱器而言，直接改變電堆結(jié)構(gòu)內(nèi)的電解液溫度能保證對(duì)電解液溫度調(diào)節(jié)的靈敏性和及時(shí)性。此外，由于是直接在雙極板上設(shè)置能使熱交換液流動(dòng)的流場(chǎng)，相較于現(xiàn)有技術(shù)中在儲(chǔ)液罐與電堆之間的管路中增加換熱器而言，不僅不會(huì)增加電解液的流阻且無需增加整個(gè)液流電池系統(tǒng)的體積和復(fù)雜性，進(jìn)而降低了整個(gè)液流電池系統(tǒng)成本和維護(hù)成本。

本實(shí)用新型的第二個(gè)目的在于提出一種液流電池調(diào)溫系統(tǒng)，能夠在實(shí)現(xiàn)調(diào)整電堆結(jié)構(gòu)內(nèi)的電解液溫度的同時(shí)避免增加整個(gè)液流電池系統(tǒng)的體積和復(fù)雜性，進(jìn)而降低了整個(gè)液流電池系統(tǒng)成本和維護(hù)成本。