一种液流电池电解液储液罐的制作方法

本实用新型涉及液流电池技术领域，尤其涉及一种液流电池电解液储液罐。

背景技术：

伴随着可再生能源、分布式微网和智慧能源的加速发展，在提升可再生能源并网率、平衡电网稳定性方面发挥重要作用的储能技术越来越受关注。而在众多大容量储能技术路线中，全钒液流电池已脱颖而出。

与其他储能技术相比，全钒液流电池储能技术因其使用寿命长、规模大、安全可靠等突出的优势，成为规模储能的首选技术之一。钒电解液作为全钒液流电池中的关键材料之一，直接影响钒电池的效率。液流电池储液罐作为钒电解液的集中储存场所，在整个液流电池循环过程中扮演重要角色，管路中的电解液全部通过储液罐输送至各个电堆单元，最后再返回到储液罐中，负极电解液由于在充电过程中钒离子向低价态变化，低价态的钒离子容易被空气中的氧气所氧化，降低液流电池的放电容量。

钒电池电解液储液罐的密封方式有两种，一种是充入氮气，氮气的加入无法做到对储液罐的绝对密封，随着运行时间的延长，氮气会发生泄漏；另一种是采用液封的方式，即加入密度较小的不挥发有机物，漂浮在电解液上面，形成一层有机物层，可以有效隔绝电解液与外部空气的接触。

专利CN104900892A公开了一种液流电池负极电解液密封系统及液流电池系统，提出通过设置在储液罐中的有机物层，隔绝电解液与外部空气的接触。该方法虽然可以起到密封的效果，但是由于在储液罐中引入有机物层，电解液在循环的过程中有机物会掺杂在电解液进入管路系统，进而对电堆造成永久性破坏，降低电池的使用寿命，影响系统的效率。

此外，专利CN102244281B公开了一种用于液流电池储液罐的密封方法，其提出通过将储液罐整体进行液体或气体的间接密封，达到隔绝空气的效果。但该方法需要在液流电池储液罐外部增加管路，不利于管路的集成。

采用在储液罐中的添加有机物层，隔绝电解液与外部空气的接触，但该方法由于在储液罐中引入有机物层，电解液在循环的过程中有机物会掺杂在电解液进入管路系统，进而对电堆造成永久性破坏，降低电池的使用寿命，影响系统的效率。

技术实现要素：

本实用新型针对电解液在循环的过程中有机物会掺杂在电解液进入管路系统进而对电堆造成永久性破坏、降低电池的使用寿命、影响系统效率的缺陷，提供一种液流电池电解液储液罐。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种液流电池电解液储液罐，包括负极储液罐和开设于所述负极储液罐上的电解液出口和电解液入口，所述负极储液罐内设有吸脂棉层。

进一步地，在所述的液流电池电解液储液罐上，所述吸脂棉层设置于所述电解液出口位置。

进一步地，在所述的液流电池电解液储液罐上，所述吸脂棉层至少为一层。

进一步地，在所述的液流电池电解液储液罐上，所述吸脂棉层厚度为5-20mm。

进一步优选地，在所述的液流电池电解液储液罐上，所述述吸脂棉层厚度为10mm。

进一步地，在所述的液流电池电解液储液罐上，所述负极储液罐内装设有电解液，所述电解液上表面设置有有机物层。

进一步优选地，在所述的液流电池电解液储液罐上，所述吸脂棉层位于所述有机物层下方的所述电解液内。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本实用新型的液流电池电解液储液罐，通过在负极储液罐中增加吸脂棉层，该吸脂棉层位于电解液出口前，吸脂棉可以吸附有机溶剂，通过物理吸附作用除去电解液中的有机物分子，净化电解液中的杂质，电池系统在运行一段时间后，将此吸脂棉进行更换；该结构不影响电解液储液罐的整体设计结构，吸附效果明显，有效保护电堆内部关键材料，延长电堆使用寿命，操作简便，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型一种液流电池电解液储液罐的结构示意图；

其中，各附图标记为：

10-电池堆，20-负极储液罐，21-电解液，22-有机物层，30-正极储液罐，40-循环泵，50-吸脂棉层，a-电解液入口，b-电解液出口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

实施例1

本实施例提供了一种液流电池电解液储液罐，该液流电池电解液储液罐包括正极储液罐30和负极储液罐20，正极储液罐30和负极储液罐20分别通过管道和循环泵40与电池堆10连接。如图1所示，以负极储液罐20为例，该液流电池电解液储液罐包括负极储液罐20和开设于所述储液罐上的电解液入口a和电解液出口b，所述负极储液罐20内设有吸脂棉层50，所述吸脂棉层50设置于所述电解液出口b位置，吸脂棉层50可以吸附电解液中的有机分子，通过物理吸附作用除去电解液中的有机物分子，净化电解液中的杂质，电池系统在运行一段时间后，将此电解液中的吸脂棉层50进行更换。

于上述技术方案的基础上，本实施例中，所述吸脂棉层至少为一层，每层所述吸脂棉层厚度为5-20mm。优选地，所述吸脂棉层至少两层，分别位于电解液出口21和电解液入口22位置，所述吸脂棉层厚度为10mm。

于上述技术方案的基础上，在所述负极储液罐20内装设有电解液21，所述电解液21上表面设置有有机物层22，该有机物层22为植物油。所述吸脂棉层50位于所述有机物层22下方的所述电解液内。

应用例

在液流电池的负极储液罐20中加入有机物层22，主要成分为植物油，在液流电池的负极储液罐20中加入一层吸脂棉层50，该吸脂棉层50位于电解液出口b前，厚度为10mm，系统设定电流密度为80mA/cm²，电池系统在运行三个月，充放电循环为300个循环，库伦效率为97％，电压效率为75％，能量效率为73％。

对比例

在液流电池的负极储液罐20中加入有机物层22，主要成分为植物油，通过在液流电池负极储液罐中未加入吸脂棉层50，系统设定电流密度为80mA/cm2，电池系统在运行三个月，充放电循环为300个循环，库伦效率为95％，电压效率为73％，能量效率为69％。

由上述对比可知，本实用新型提供的液流电池电解液储液罐，通过物理吸附实现对电解液中的有机物进行吸附，避免有机物分子进入到管路及电堆系统中，该结构设计不影响储液罐整体设计。仅在内部增加一层吸脂棉层，弥补了现有技术的弊端，操作简便，可有效延长电堆的使用寿命。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。