一种自带电解液储存腔的液流电池储能系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液流电池技术领域，更具体地，涉及一种自带电解液储存腔的液流电 池储能系统。
【背景技术】
[0002] 现有的液流电池储能系统一般由电池堆、循环栗和电解液储罐三部分构成，结构 复杂，组装管线多，安装工艺要求高；其电池堆为多层单电池组成的层叠式液流电池堆，对 密封性的要求高、组装工艺复杂；电解液存储罐与电池堆分开设计，存储罐和电池堆中的电 解液交换需要通过循环栗来实现，循环栗的使用增加了电池系统的成本和工艺要求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有液流电池储能系统存在的上述不足之处，提供一种自 带电解液储存腔的液流电池储能系统，将电解液储存腔与液流电池堆集于一体，同时由长 板式单体液流电池取代层叠式电池堆，极大程度上简化电池堆生产工艺。
[0004] 其技术是这样实现的，包括塑料外壳，石墨电极，集电板，隔膜，紧固螺栓，电池电 极，其特征在于：整个液流电池储能系统密封在两个半矩形的塑料外壳内，两半矩形塑料外 壳通过一排等间距的紧固螺栓连接成一个完整的矩形管道，塑料外壳内侧靠近闭合端处设 有两个卡槽，石墨电极和集电板通过卡槽固定在塑料外壳内侧，集电板一端引出塑料外壳 形成电池正(负）极，两半矩形塑料外壳中间沿结合面方向铺设有选择性离子交换膜，选择 性离子交换膜与上、下两集电板之间形成正(负）极电解液反应腔，塑料外壳与石墨电极之 间形成电解液储存腔。
[0005] 所述的集电板为网状或多孔金属集电板。
[0006] 所述的石墨电极为多孔石墨电极，电解液储存腔与电解液反应腔中的电解液可通 过多孔石墨电极进行交换。
【附图说明】
[0007] 图1为本发明液流电池系统横截面结构示意图。
[0008] 图2为本发明液流电池系统纵向剖面结构示意图。
[0009] 其中，1-塑料外壳，2-电解液储存腔，3-石墨电极，4-集电板，5-电解液反应腔， 6_选择性离子交换膜，7-卡槽，8-紧固螺栓，9-电池正(负）极。
【具体实施方式】
[0010] 以下结合具体实施例，对本发明作进一步描述。
[0011] 一种自带电解液储存腔的液流电池系统，包括正极和负极、隔膜、正极电解液和负 极电解液，分别以含有不同价态的A n+/A(n+x) +、Bm7B(m+y)+离子的溶液作为电池的正、负两极氧 化还原反应电解液，将正、负极电解液分别存储于两个电解液储存腔中，正、负极电解液通 过多孔石墨电极渗透到反应场所（电解液反应腔）进行氧化还原以实现充放电过程。
[0012] 见附图1、2,整个液流电池储能系统密封在两个半矩形的塑料外壳1内，两半矩形 塑料外壳1通过一排等间距的紧固螺栓8连接成一个完整的矩形管道，塑料外壳内侧靠近 闭合端处设有两个卡槽7,石墨电极3和集电板4通过卡槽固定在塑料外壳1内侧，集电板 4 一端引出塑料外壳1形成电池正(负)极9,两半矩形塑料外壳1中间沿结合面方向铺设有 选择性离子交换膜6,选择性离子交换膜6与上、下两集电板4之间形成正(负)极电解液反 应腔5,塑料外壳1与石墨电3极之间形成电解液储存腔2。
[0013] 见附图1、2,液流电池系统正、负极与电源或负载连接，正、负极电解液储存腔内分 别填充含有A n+/A(n+X)+离子和B m+/B(m+y)+离子的正、负极电解液，电解液可通过多孔石墨电极 渗透至电解液反应腔的选择性离子交换膜处进行充放电反应。充电过程中通过在电池正负 极间外加电压，使电解液内离子发生价态变化，从而达到储存能量目的即充电过程；放电时 通过正负极电解液储存腔电势差使电解液内部离子发生价态变化，电荷定向移动产生电流 输出即放电过程。
[0014] 充放电时，电池中发生的氧化还原反应如下：
【主权项】
1. 一种自带电解液储存腔的液流电池储能系统，包括塑料外壳，石墨电极，集电板，选 择性离子交换膜，紧固螺栓，电池电极，其特征在于：整个液流电池储能系统密封在两个半 矩形的塑料外壳内，两半矩形塑料外壳通过一排等间距的紧固螺栓连接成一个完整的矩形 管道，塑料外壳内侧靠近闭合端处设有两个卡槽，石墨电极和集电板通过卡槽固定在塑料 外壳内侧，集电板一端引出塑料外壳形成电池正(负）极，两半矩形塑料外壳中间沿结合面 方向铺设有选择性离子交换膜，选择性离子交换膜与上、下两集电板之间形成正(负）极电 解液反应腔，塑料外壳与石墨电极之间形成电解液储存腔。2. 根据权利要求1所述的自带电解液储存腔的液流电池储能系统，其特征在于，所述 的集电板为网状或多孔金属集电板。3. 根据权利要求1所述的自带电解液储存腔的液流电池储能系统，其特征在于，所述 的石墨电极为多孔石墨电极，电解液储存腔与电解液反应腔中的电解液可通过多孔石墨电 极进行交换。
【专利摘要】一种自带电解液储存腔的液流电池储能系统。整个储能系统由包括塑料外壳，石墨电极，集电板，隔膜，紧固螺栓，电池电极。该液流电池储能系统将电解液储存腔与液流电池堆集于一体，同时由长板式单体液流电池取代层叠式电池堆，极大程度上简化电池堆生产工艺。充电过程中通过在电池正负极间外加电压，使电解液内离子发生价态变化，从而达到储存能量目的即充电过程；放电时通过正负极电解液储存腔电势差使电解液内部离子发生价态变化，电荷定向移动产生电流输出即放电过程。
【IPC分类】H01M8/18
【公开号】CN105206857
【申请号】CN201510561262
【发明人】李钊明
【申请人】上海久能能源科技发展有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月7日