自流式锌溴液流电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自流式锌溴液流电池，包括溴侧高位罐、锌侧高位罐、电堆组、溴侧低位罐和锌侧低位罐，溴侧高位罐和锌侧高位罐设于电堆组上方，溴侧低位罐和锌侧低位罐设于电堆组下方；溴侧高位罐通过管路a与电堆组相连通，锌侧高位罐通过管路b与电堆组的相连通，溴侧低位罐通过管路c与电堆组相连通，锌侧低位罐通过管路d与电堆组相连通；溴侧高位罐和溴侧低位罐通过管路e相连通，锌侧高位罐和锌侧低位罐通过管路f相连通，管路e和管路f上分别设有液压泵a和液压泵b。与传统技术相比，本实用新型在充放电过程中，液压泵不需要持续运行，减少了自身的能耗；也不需成本较高的变频控制系统；能避免了长期放置后的自启动和自放电的问题。
【专利说明】自流式锌溴液流电池
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种自流式锌溴液流电池，属于锌溴液流电池【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着科技的不断发展，氧化还原液流电池逐渐成为一种新型的储、放电能装置，它兼有普通电池和燃料电池的性能，而且还有放点深度好、使用寿命长、制造成本低、避免使用贵重金属作为催化剂和绿色环保等众多优点，因此氧化还原液流电池被逐渐应用和推广。氧化还原液流电池范畴中的锌溴液流电池的应用范围较为广泛。
[0003]传统的锌溴液流电池都是利用泵从储液罐中将电解液抽出，然后打入电堆组，电解液经过电堆组内部流场回流到相应储罐，形成循环。这种模式的锌溴液流电池在充放电过程中，液压泵必须一直运行，系统本身会产生一定的电能消耗。另外，为了控制正负极电解液压力平衡，还需要对泵进行变频控制，使锌溴液流电池的造价较高。除此之外，锌溴液流电池充电完成并需长期放置时，需要额外电源对系统进行启动。
[0004]传统的锌溴液流电池还会遇到自放电的问题，即当电解液中的溴与锌电解接触时，会对锌造成局部腐蚀，严重影响锌溴液流电池的使用寿命。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种自流式锌溴液流电池，它利用连通器的工作原理，在重力的作用下使电解液流动，液压泵不需要持续运行，也不需变频的控制系统，从根本上减少了自身能耗，降低控制系统复杂程度和生产成本，另外还可以解决长期放置后的自启动问题。
[0006]本实用新型的技术方案:一种自流式锌溴液流电池,包括溴侧高位罐、锌侧高位罐、电堆组、溴侧低位罐和锌侧低位罐，溴侧高位罐和锌侧高位罐设于电堆组上方，溴侧低位罐和锌侧低位罐设于电堆组下方；溴侧高位罐通过管路a与电堆组的顶部相连通，管路a一端设有分管a和分管b，分管a与溴侧高位罐的底部相连通，分管b与溴侧高位罐一侧的下方相连通，锌侧高位罐的底部通过管路b与电堆组的顶部相连通，溴侧低位罐的顶部通过管路c与电堆组的底部相连通，锌侧低位罐的顶部通过管路d与电堆组的底部相连通；溴侧高位罐的顶部和溴侧低位罐的底部通过管路e相连通，锌侧高位罐的顶部和锌侧低位罐的底部通过管路f相连通，管路e和管路f上分别设有液压泵a和液压泵b。
[0007]前述的这种自流式锌溴液流电池中，管路a、管路b、管路C、管路d和分管a中的各管路上依次分别设有阀门a、阀门b、阀门C、阀门d和阀门e，阀门可以控制电解液的流动。
[0008]前述的这种自流式锌溴液流电池中，溴侧高位罐通过管路g分别与电堆组和溴侧低位罐相连通，管路g的三个端头分别设于溴侧高位罐、电堆组和溴侧低位罐的顶部；锌侧高位罐通过管路h分别与电堆组和锌侧低位罐相连通，管路h的三个端头分别设于锌侧高位罐、电堆组和锌侧低位罐顶部。
[0009]前述的这种自流式锌溴液流电池中，管路g和管路h的三个端头均相互连通。其中端头相互连通的管路g可以保证溴侧高位罐、电堆组和溴侧低位罐内部之间的压差为零，使溴侧循环液体通畅流动；管路h同样可以保证锌侧高位罐、电堆组和锌侧低位罐内部之间的压差为零，使锌侧循环液体通畅流动。
[0010]与传统技术相比，本实用新型通过液压泵将电解液泵到高处位置，然后在重力的作用下使电解液流动，在充放电过程中，液压泵不需要持续运行，减少了系统自身的能耗；该自流式锌溴液流电池也不需成本较高变频的控制系统，降低控制系统复杂程度，同时避免了长期放置后的自启动问题；另外，该实用新型还可以有效地解决自放电的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是自流式锌溴液流电池的结构示意图。
[0012]附图中的标记为:1-溴侧高位罐,2-锌侧高位罐，3-电堆组，4-溴侧低位罐，5-锌侧低位罐，6-管路a，7-管路b，8-管路C，9-管路d，10-管路e，11-管路f，12-液压泵a，13-液压泵b，14-分管a，15-分管b，16-阀门a，17-阀门b，18-阀门C，19-阀门d，20-阀门e，21-管路g，22-管路h。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0014]本实用新型的实施例:如图1所示,一种自流式锌溴液流电池,包括溴侧高位罐1、锌侧高位罐2、电堆组3、溴侧低位罐4和锌侧低位罐5，溴侧高位罐I和锌侧高位罐2设于电堆组3上方，溴侧低位罐4和锌侧低位罐5设于电堆组3下方；溴侧高位罐I通过管路a6与电堆组3的顶部相连通，管路a6 —端设有分管al4和分管bl5，分管al4与溴侧高位罐I的底部相连通，分管bl5与溴侧高位罐I 一侧的下方相连通，锌侧高位罐2的底部通过管路b7与电堆组3的顶部相连通，溴侧低位罐4的顶部通过管路c8与电堆组3的底部相连通，锌侧低位罐5的顶部通过管路d9与电堆组3的底部相连通；溴侧高位罐I的顶部和溴侧低位罐4的底部通过管路elO相连通，锌侧高位罐2的顶部和锌侧低位罐5的底部通过管路Π1相连通，管路elO和管路Π1上分别设有液压泵al2和液压泵bl3。管路a6、管路b7、管路c8、管路d9和分管al4中的各管路上依次分别设有阀门al6、阀门bl7、阀门cl8、阀门dl9和阀门e20。溴侧高位罐I通过管路g21分别与电堆组3和溴侧低位罐4相连通，管路g21的三个端头分别设于溴侧高位罐1、电堆组3和溴侧低位罐4的顶部；锌侧高位罐2通过管路h22分别与电堆组3和锌侧低位罐5相连通，管路h22的三个端头分别设于锌侧高位罐2、电堆组3和锌侧低位罐5顶部。管路g21和管路h22的三个端头均相互连通。
[0015]本实用新型的工作原理:自流式锌溴液流电池在充放电时，将阀门al6、阀门bl7、阀门cl8、阀门dl9和阀门e20打开，在重力的作用下，溴侧高位罐I和锌侧高位罐2内的电解液通过管路流向电堆组3内，电解液在电堆组3内进行离子交换，随后电解液从电堆组3内流出，通过管路分别进入溴侧低位罐4和锌侧低位罐5内，当溴侧高位罐I和锌侧高位罐2的液位较低时，在控制系统作用下，使液压泵al2和液压泵bl3开始工作，液压泵al2和液压泵bl3分别将溴侧低位罐4和锌侧低位罐5内的电解液分别泵入溴侧高位罐I和锌侧高位罐2内，当溴侧低位罐4和锌侧低位罐5内的电解液较低时，在控制系统的作用下，使液压泵al2和液压泵bl3停止工作，在充放电过程中，一直上述的循环过程，直到充放电结束，充放电结束后，再在液压泵al2和液压泵bl3的作用下将电解液分别泵入溴侧高位罐I和锌侧高位罐2内，关闭所有阀门。其中端头相互连通的管路g21可以保证溴侧高位罐1、电堆组3和溴侧低位罐4内部之间的压差为零，使溴侧循环液体通畅流动；管路h22同样可以保证锌侧高位罐2、电堆组3和锌侧低位罐5内部之间的压差为零，使锌侧循环液体通畅流动。
[0016]如果充电结束后，自流式锌溴液流电池需要长期放置备用时，将电堆组3内的电解液排空，关闭所有的阀门，完全消除自流式锌溴液流电池的自放电现象，当需要放电时打开阀门，进行放电作业。
【权利要求】
1.一种自流式锌溴液流电池,其特征在于:包括溴侧高位罐(I)、锌侧高位罐(2)、电堆组(3)、溴侧低位罐(4)和锌侧低位罐(5)，溴侧高位罐(I)和锌侧高位罐(2)设于电堆组(3 )上方，溴侧低位罐(4 )和锌侧低位罐(5 )设于电堆组(3 )下方；溴侧高位罐(I)通过管路a (6)与电堆组(3)的顶部相连通，管路a (6)—端设有分管a (14)和分管b (15)，分管a(14)与溴侧高位罐(I)的底部相连通，分管b (15)与溴侧高位罐(I) 一侧的下方相连通，锌侧高位罐(2)的底部通过管路b (7)与电堆组(3)的顶部相连通，溴侧低位罐(4)的顶部通过管路c (8)与电堆组(3)的底部相连通，锌侧低位罐(5)的底部通过管路d (9)与电堆组(3)的顶部相连通；溴侧高位罐(I)的顶部和溴侧低位罐(4)的底部通过管路e (10)相连通，锌侧高位罐(2)的顶部和锌侧低位罐(5)的底部通过管路f (11)相连通，管路e (10)和管路f (11)上分别设有液压泵a (12)和液压泵b (13)。
2.根据权利要求1所述的自流式锌溴液流电池，其特征在于:管路a(6)、管路b(7)、管路c (8)、管路d (9)和分管a (14)中的各管路上依次分别设有阀门a (16)、阀门b (17)、阀门c (18)、阀门d (19)和阀门e (20)。
3.根据权利要求1所述的自流式锌溴液流电池系统，其特征在于:溴侧高位罐(I)通过管路g (21)分别与电堆组(3)和溴侧低位罐(4)相连通，管路g (21)的三个端头分别设于溴侧高位罐(I)、电堆组(3)和溴侧低位罐(4)的顶部；锌侧高位罐(2)通过管路h (22)分别与电堆组(3)和锌侧低位罐(5)相连通，管路h (22)的三个端头分别设于锌侧高位罐(2 )、电堆组(3 )和锌侧低位罐(5 )顶部。
4.根据权利要求3所述的自流式锌溴液流电池系统，其特征在于:管路g(21)和管路h (22)的三个端头均相互连通。
【文档编号】H01M8/18GK203659994SQ201320858437
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】刘学军, 孟琳, 陆克 申请人:青海百能汇通新能源科技有限公司