一种氧化还原液流电池的结构.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010108419.0

申请日:

2010.02.10

公开号:

CN102148389A

公开日:

2011.08.10

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H01M 8/20申请公布日:20110810|||实质审查的生效IPC(主分类):H01M 8/20申请日:20100210|||公开

IPC分类号:

H01M8/20; H01M8/02; H01M4/86

主分类号:

H01M8/20

申请人:

大连融科储能技术发展有限公司

发明人:

高素军; 张华民; 刘景开; 韩希

地址:

116023 辽宁省大连市沙河口区中山路457

优先权:

专利代理机构:

沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002

代理人:

马驰

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内容摘要

本发明涉及化学电源储能技术领域,特别涉及一种氧化还原液流电池的结构。本发明的特征是,通过在电池的端板上布置了一系列的限制电极框错位的杆,穿过电池(电堆),可以有效地防止电极框在运行过程中出现参差不齐现象的发生。解决了电堆长期运行过程中由于框的错位引起的渗漏和共用管道流经截面变化等问题,延长电池(堆)的寿命。

权利要求书

1: 一种氧化还原液流电池的结构, 包括液流电池或电堆, 其特征在于 : 在液流电池或 电堆的端板和电极框的四周对应位置处开设有防错位孔, 在防错位孔内穿置有限制电极框 错位的杆。
2: 如权利要求 1 所述的结构, 其特征在于 : 所述限制电极框错位的杆为空心的管或实 心的杆。
3: 如权利要求 1 所述的结构, 其特征在于 : 所述防错位孔和限制电极框错位的杆数量 为≥ 2 个, 它们于端板和电极框的四周均匀分布设置。
4: 如权利要求 1 所述的结构, 其特征在于 : 于所述液流电池或电堆的集流板或双极板 的四周对应位置处同样开设有防错位孔, 限制电极框错位的杆从集流板或双极板的防错位 孔穿过。
5: 如权利要求 1 所述的结构, 其特征在于 : 所述端板为用于补强的夹板、 进液板或分布 板。
6: 如权利要求 1 所述的结构, 其特征在于 : 所述限制电极框错位的杆为钢性的金属杆、 非金属杆、 或外表面包覆有非金属材料的金属杆。
7: 如权利要求 1 所述的结构, 其特征在于 : 所述外表面包覆有非金属材料的金属杆是 指金属杆外直接套插有非金属管, 或是金属杆外表面涂非金属涂层。

说明书


一种氧化还原液流电池的结构

    【技术领域】
     本发明涉及储能电池的结构, 特别涉及一种氧化还原液流电池的结构。背景技术 为了人类免受气候变暖的威胁, 《联合国气候变化框架公约》 对各国二氧化碳排放 进行指标性限制, 为此许多国家逐步把能源发展战略转向可再生能源上, 如风能, 太阳能, 潮汐能等。为了解决可再生能源的供需间矛盾, 规模储能的发展势在必行。同时, 规模电能 存储在电能管理、 电网辅助服务、 电压控制、 大型不间断电源等方面有着重要作用, 若规模 电能与大型火力发电联合, 可降低电站峰值容量、 降低发电成本以及减小污染。 由于液流储 能电池的具有功率与容量分离的特点, 易于设计, 操作方便, 逐渐成为最有前途地规模电力 存储的首选之一。其中, 全钒氧化还原液流电池备受青睐。
     液流储能电池 ( 堆 ) 的是氧化还原液流电池储能系统核心部件, 其结构的合理性 直接关系到系统效率以及运行的可靠性。 目前电堆结构, 存在一些弊端, 特别是运行一段时 间后, 电堆的电极框出现层次不齐的现象, 严重时可引起外漏, 双极板塌陷等严重问题, 直 接威胁到电堆 / 系统的运行安全。
     发明内容 为了解决上述液流电池结构上存在问题, 特别是电堆的电极框出现层次不齐的现 象, 本发明通过在电池的端板上布置了一系列的限制电极框错位的杆, 穿过电池 ( 电堆 ), 可以有效的防止电极框在运行过程中出现参差不齐的现象的发生, 解决了电堆的长期运行 过程由于框的错位引起的渗漏和共用管道流经截面变化等问题, 延长电池 ( 堆 ) 的寿命。
     为达到上述目的, 本发明采用的技术方案为 :
     一种氧化还原液流电池的结构, 包括液流电池或电堆 ( 液流电池或电堆组件中包 括端板和电极框 ), 在液流电池或电堆的端板和电极框的四周对应位置处开设有防错位孔, 在防错位孔内穿置有限制电极框错位的杆。
     所述限制电极框错位的杆为空心的管或实心的杆。 所述防错位孔和限制电极框错 位的杆数量为≥ 2 个, 它们于端板和电极框的四周均匀分布设置。
     于所述液流电池或电堆的集流板或双极板的四周对应位置处同样开设有防错位 孔, 限制电极框错位的杆从集流板或双极板的防错位孔穿过。
     所述端板为用于补强的夹板、 进液板或分布板 ; 所述限制电极框错位的杆为钢性 的金属杆、 非金属杆、 或外表面包覆有非金属材料的金属杆 ; 所述外表面包覆有非金属材料 的金属杆是指金属杆外直接套插有非金属管, 或是金属杆外表面涂非金属涂层。
     本发明的优点在于 :
     1. 结构简单合理, 装配方便快捷。
     2. 附加成本低, 易于实现工业化。
     附图说明 图 1 为本发明液流电池的结构图 ;
     1 限制电极框错位的杆, 2 为端板和集流板, 3 为双极板, 4 为密封垫, 5 为电极, 6电 极框 7 为离子交换膜, 8 为限制框错位的孔。
     具体实施方式
     实施例 1
     电池结构如图 1 所示, 用于由 4 根限制电极框错位的杆穿过端板和电极框, 位置在 电极框的长边侧。限制电极框错位的杆由 Φ4 不锈钢杆外套 Φ6×1 尼龙管构成, 对应的限 制电极框错位的孔为 Φ6.5。
     电极面积 : 225cm2, 单电池数 : 13 个。
     连续运行 2000 小时, 电极框没有发生明显的错位。电池效率没有衰减, 保持在 86 ~ 89%, 90.5 ~ 92.4%, 能量效率大于 80%
     实施例 2
     电池结构如图 1 所示, 用于由 6 根限制电极框错位的杆穿过端板和电极框, 其中 4 根电极框的长边侧, 2 根在短边侧。 限制电极框错位的杆采用 Φ6×1 不锈钢管, 对应的限制 电极框错位的孔为 Φ6.5。
     其中电极面积 : 460cm2, 单电池数 : 20 个。
     连续运行 1500 小时, 电极框没有发生明显的错位。电池效率没有衰减, 保持在 85 ~ 89%, 90.2 ~ 91.0%, 能量效率大于 78%。

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资源描述

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1、10申请公布号CN102148389A43申请公布日20110810CN102148389ACN102148389A21申请号201010108419022申请日20100210H01M8/20200601H01M8/02200601H01M4/8620060171申请人大连融科储能技术发展有限公司地址116023辽宁省大连市沙河口区中山路45772发明人高素军张华民刘景开韩希74专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人马驰54发明名称一种氧化还原液流电池的结构57摘要本发明涉及化学电源储能技术领域,特别涉及一种氧化还原液流电池的结构。本发明的特征是,通过在电池的端板上布置了一。

2、系列的限制电极框错位的杆,穿过电池电堆,可以有效地防止电极框在运行过程中出现参差不齐现象的发生。解决了电堆长期运行过程中由于框的错位引起的渗漏和共用管道流经截面变化等问题,延长电池堆的寿命。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页CN102148391A1/1页21一种氧化还原液流电池的结构,包括液流电池或电堆,其特征在于在液流电池或电堆的端板和电极框的四周对应位置处开设有防错位孔,在防错位孔内穿置有限制电极框错位的杆。2如权利要求1所述的结构,其特征在于所述限制电极框错位的杆为空心的管或实心的杆。3如权利要求1所述的结构,其特征在于所述防。

3、错位孔和限制电极框错位的杆数量为2个,它们于端板和电极框的四周均匀分布设置。4如权利要求1所述的结构,其特征在于于所述液流电池或电堆的集流板或双极板的四周对应位置处同样开设有防错位孔,限制电极框错位的杆从集流板或双极板的防错位孔穿过。5如权利要求1所述的结构,其特征在于所述端板为用于补强的夹板、进液板或分布板。6如权利要求1所述的结构,其特征在于所述限制电极框错位的杆为钢性的金属杆、非金属杆、或外表面包覆有非金属材料的金属杆。7如权利要求1所述的结构,其特征在于所述外表面包覆有非金属材料的金属杆是指金属杆外直接套插有非金属管,或是金属杆外表面涂非金属涂层。权利要求书CN102148389ACN。

4、102148391A1/2页3一种氧化还原液流电池的结构技术领域0001本发明涉及储能电池的结构,特别涉及一种氧化还原液流电池的结构。背景技术0002为了人类免受气候变暖的威胁,联合国气候变化框架公约对各国二氧化碳排放进行指标性限制,为此许多国家逐步把能源发展战略转向可再生能源上,如风能,太阳能,潮汐能等。为了解决可再生能源的供需间矛盾,规模储能的发展势在必行。同时,规模电能存储在电能管理、电网辅助服务、电压控制、大型不间断电源等方面有着重要作用,若规模电能与大型火力发电联合,可降低电站峰值容量、降低发电成本以及减小污染。由于液流储能电池的具有功率与容量分离的特点,易于设计,操作方便,逐渐成为。

5、最有前途地规模电力存储的首选之一。其中,全钒氧化还原液流电池备受青睐。0003液流储能电池堆的是氧化还原液流电池储能系统核心部件,其结构的合理性直接关系到系统效率以及运行的可靠性。目前电堆结构,存在一些弊端,特别是运行一段时间后,电堆的电极框出现层次不齐的现象,严重时可引起外漏,双极板塌陷等严重问题,直接威胁到电堆/系统的运行安全。发明内容0004为了解决上述液流电池结构上存在问题,特别是电堆的电极框出现层次不齐的现象,本发明通过在电池的端板上布置了一系列的限制电极框错位的杆,穿过电池电堆,可以有效的防止电极框在运行过程中出现参差不齐的现象的发生,解决了电堆的长期运行过程由于框的错位引起的渗漏。

6、和共用管道流经截面变化等问题,延长电池堆的寿命。0005为达到上述目的,本发明采用的技术方案为0006一种氧化还原液流电池的结构,包括液流电池或电堆液流电池或电堆组件中包括端板和电极框,在液流电池或电堆的端板和电极框的四周对应位置处开设有防错位孔,在防错位孔内穿置有限制电极框错位的杆。0007所述限制电极框错位的杆为空心的管或实心的杆。所述防错位孔和限制电极框错位的杆数量为2个,它们于端板和电极框的四周均匀分布设置。0008于所述液流电池或电堆的集流板或双极板的四周对应位置处同样开设有防错位孔,限制电极框错位的杆从集流板或双极板的防错位孔穿过。0009所述端板为用于补强的夹板、进液板或分布板;。

7、所述限制电极框错位的杆为钢性的金属杆、非金属杆、或外表面包覆有非金属材料的金属杆;所述外表面包覆有非金属材料的金属杆是指金属杆外直接套插有非金属管,或是金属杆外表面涂非金属涂层。0010本发明的优点在于00111结构简单合理,装配方便快捷。00122附加成本低,易于实现工业化。说明书CN102148389ACN102148391A2/2页4附图说明0013图1为本发明液流电池的结构图;00141限制电极框错位的杆,2为端板和集流板,3为双极板,4为密封垫,5为电极,6电极框7为离子交换膜,8为限制框错位的孔。具体实施方式0015实施例10016电池结构如图1所示,用于由4根限制电极框错位的杆穿。

8、过端板和电极框,位置在电极框的长边侧。限制电极框错位的杆由4不锈钢杆外套61尼龙管构成,对应的限制电极框错位的孔为65。0017电极面积225CM2,单电池数13个。0018连续运行2000小时,电极框没有发生明显的错位。电池效率没有衰减,保持在8689,905924,能量效率大于800019实施例20020电池结构如图1所示,用于由6根限制电极框错位的杆穿过端板和电极框,其中4根电极框的长边侧,2根在短边侧。限制电极框错位的杆采用61不锈钢管,对应的限制电极框错位的孔为65。0021其中电极面积460CM2,单电池数20个。0022连续运行1500小时,电极框没有发生明显的错位。电池效率没有衰减,保持在8589,902910,能量效率大于78。说明书CN102148389ACN102148391A1/1页5图1说明书附图CN102148389A。

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