The invention discloses a high power density liquid flow battery, which comprises a cylinder body and an upper head and a lower head connected with the cylinder body respectively. The first electrolyte inlet is arranged on the upper head, the first electrolyte outlet is arranged on the lower head, the second electrolyte inlet and the second electrolyte outlet are arranged on the cylinder body, and the upper and lower end seals are respectively arranged at the end of the cylinder body, and the upper and lower end seals are connected respectively. A hollow separation membrane is connected, and a first electrode is arranged inside the hollow separation membrane, and a second electrode is arranged outside the hollow separation membrane and inside the cylinder. The electrode filling density of the liquid flow battery is larger and the contact area between the electrolyte and the electrode is larger, so that the electrochemical reaction can be carried out faster on the electrode surface and the electrochemical polarization of the battery is reduced. The tubular separation membranes of liquid flow batteries can be filled with hollow fiber membranes with small diameter to increase the membrane area per unit volume and the power density per unit volume of batteries.
【技术实现步骤摘要】
一种高功率密度的液流电池
本专利技术涉及液流电池,具体为一种高功率密度的液流电池。
技术介绍
锌溴液流电池是一种新型的大规模电化学储能技术,通过反应活性物质的价态变化实现电能和化学能之间的相互转换。在液流电池中,活性物质储存于电解液中,具有流动性。液流电池一般由电堆、电解液及其储存罐、泵等管路系统组成,其中电堆主要由分离膜(包括离子传导膜、微孔纳滤膜等)、正极或负极电极、集流板等构成。在电池工作过程中,分离膜起到将电池正负极隔开的作用,防止出现内短路或自放电等现象。由于分离膜在电堆中的核心作用,其结构和材料将直接影响液流电池的电化学性能及工作效率。目前的研究和实践中,液流电池内部的分离膜通常是平板结构。液流电池以这种平板结构的分离膜为中轴,依次在两端对称叠放平板状的电极、液流框、极板等,叠放好的若干级单体电池被夹持在两个端板中间,经压紧固定后组成电堆。这种电池的装配工序繁琐,且在运行过程中电解液容易外漏。现有的平板式液流电池内部,电解液在膜与双极板构成的狭窄平面腔室内部流动,该腔室中还填充有多孔电极,进一步限制了电解液的流动空间。当电池规模较大时,电解液在其中的流动阻力很大。在运行过程中,由于电解液在平板电极之间的流动容易出现死区,容易出现死区或分布不均匀的现象,使得电解液不能充分利用。此外这种电池受限于分离膜与电极的填充密度、电解液与电极的接触、正负极电解液之间电荷交换等因素,功率密度难以提升,存在瓶颈。现有的平板式液流电池中,受限于分离膜、电极、双极板的厚度,作为电池堆基本重复单元的单电池的厚度约为5~10mm,单位体积电池组单电极的有效面积(正极或负 ...
【技术保护点】
1.一种高功率密度的液流电池,其特征在于:包括筒体(1)和分别与筒体(1)相连的上封头(2)、下封头(3),所述上封头(2)上设置第一电解液入口(4),所述下封头(3)上设置第一电解液出口(5),所述筒体(1)上设置第二电解液入口(6)和第二电解液出口(7),所述筒体(1)的端部分别设置上端封(8)和下端封(9),所述上端封(8)和下端封(9)分别连接有中空分离膜(10),所述中空分离膜(10)内侧设置第一电极(11),所述中空分离膜(10)外侧、筒体(1)内侧设置第二电极(12)。
【技术特征摘要】
1.一种高功率密度的液流电池,其特征在于:包括筒体(1)和分别与筒体(1)相连的上封头(2)、下封头(3),所述上封头(2)上设置第一电解液入口(4),所述下封头(3)上设置第一电解液出口(5),所述筒体(1)上设置第二电解液入口(6)和第二电解液出口(7),所述筒体(1)的端部分别设置上端封(8)和下端封(9),所述上端封(8)和下端封(9)分别连接有中空分离膜(10),所述中空分离膜(10)内侧设置第一电极(11),所述中空分离膜(10)外侧、筒体(1)内侧设置第二电极(12)。2.根据权利要求1所述的一种高功率密度的液流电池,其特征在于:所述第一电解液入口(4)、第一电解液出口(5)的数量均为一个或多个。3.根据权利要求1所述的一种高功率密度的液流电池,其特征在于:所述中空分离膜(10)的数量与第一电极(11)的数量相同,所述中空分离膜(10)的数量为一个或多个。4.根据权利要求1所述的一种高功率密度的液流电池,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:何振宇,李欣,杨冬梅,曾雨竹,陈永华,吕宏水,杨志宏,朱金大,
申请(专利权)人:国电南瑞科技股份有限公司,南瑞集团有限公司,国家电网有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。