氧化还原液流电池制造技术

一种氧化还原液流电池，其包括电池单元、正电极电解液储槽、负电极电解液储槽和压力调节机构。所述电池单元包括正电极、负电极和隔膜。所述正电极电解液储槽储存待被供应到所述电池单元的正电极电解液。所述负电极电解液储槽储存待被供应到所述电池单元的负电极电解液。所述压力调节机构被附接到所述电解液储槽中的至少一个并且调节所述电解液储槽内的气相的压力。所述压力调节机构被设置有水密封阀，所述水密封阀包括：储存容器，其储存压力调节液体；第一排气管，其从所述电解液储槽内的气相延伸，贯穿所述储存容器内的气相，并且开口于所述储存容器内的液相；以及第二排气管，其一端开口于所述储存容器内的气相并且其另一端开口于大气。所述压力调节液体是在常温常压下不挥发的液体。

Redox flow battery

The utility model relates to a redox flow battery, which comprises a battery unit, a positive electrode electrolyte storage tank, a negative electrode electrolyte storage tank and a pressure regulating mechanism. The battery unit comprises a positive electrode, a negative electrode and a diaphragm. The positive electrode electrolyte storage tank stores a positive electrode electrolyte to be supplied to the battery unit. The negative electrode electrolyte storage tank stores a negative electrode electrolyte to be supplied to the battery unit. The pressure regulating mechanism is attached to at least one of the electrolyte reservoir and regulates the pressure of the gas phase in the electrolyte tank. The pressure adjusting mechanism is provided with a water seal valve, the sealing valve comprises a water storage container, the storage pressure regulating liquid; the first exhaust pipe from the electrolyte storage tank in the gas phase extends through the storage container in the gas phase, and the opening in the storage container. Liquid; and second exhaust pipe, one end of the opening in the storage container in the gas phase and the other end is open to the atmosphere. The pressure regulating liquid is a volatile liquid at normal temperature and atmospheric pressure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过使电解液经过电池单元循环来执行充电和放电的氧化还原液流电池。
技术介绍
近来，为了应对全球变暖，全世界已经积极开展使用自然能源(所谓的可再生能源)进行发电，所述自然能源诸如为太阳能发电或风力发电。这种发电的输出大部分取决于自然条件，诸如，天气。因此，预期当电力系统中使用的自然能源的百分比增大时，在电力系统操作期间会出现一些问题，诸如，难以保持频率和电压。作为这些问题的对策，考虑安装大容量存储电池，使得可实现对输出变化进行平滑化、存储过剩电力、负载均衡等。在图4的操作原理图中示出的氧化还原液流电池(下文中，被称为RF电池β)是大容量存储电池。通常通过AC/DC转换器被连接在发电单元(诸如，太阳能光伏发电机、风力发电机、或普通发电站)和负载(诸如，消费方)之间的RF电池β充入并且储存由发电单元所产生的电力，或者将所储存的电力放电供应到负载。RF电池β包括单个或多个电池单元100。电池单元100包括：正电极单元102，其包含正电极104；负电极单元103，其包含负电极105；隔膜101，其将正电极单元102和负电极103分离并且渗入离子，并且执行充电和放电。正电极单元102经由管道108和110被连接到储存正电极电解液的正电极电解液储槽106。负电极单元103经由管道109和111被连接到储存负电极电解液的负电极电解液储槽107。此外，管道108和109被设置有分别使它们对应的电解液循环的泵112和113。在电池单元100中，正电极电解液储槽106中的正电极电解液和负电极电解液储槽107中的负电极电解液分别通过管道108至111被循环供应到正电极单元102(正电极104)和负电极单元103(负电极105)，并且响应于两个电极处用作电解液中的活性物质的金属离子(在示出的示例中，钒离子)的价位的改变来执行充电和放电。在RF电池β中，电解液储槽106和电解液储槽107中的每个内的气相在经受安装环境中的温度改变、充电和放电期间的发热等时膨胀或收缩。例如，当电解液储槽106和电解液储槽107中的每个内的压力变成大于大气压的正压力时，存在电解液储槽106和电解液储槽107中的每个可能爆炸的担心。此外，当电解液储槽106和电解液储槽107中的每个内的压力变成小于大气压的负压时，存在电解液储槽106和电解液储槽107中的每个可能被压缩并且受损的担心。作为这个问题的对策，已经提出了提供一种氧化还原液流电池上的压力调节机构，该压力调节机构被构造成将电解液储槽106和电解液储槽107中的每个内的压力调节成大致为大气压(例如，参照PTL 1)。PTL 1公开了一种压力调节机构，该压力调节机构包括其中储存压力调节液体的第一大气压保持容器和第二大气压保持容器(参照PTL1的图1)。通过第一连通装置使第一大气压保持容器内的气相与液体储槽(电解液储槽)内的气相连通，并且通过第二连通装置使第一大气压保持容器内的气相和第二大气压保持容器内的气相彼此连通。此外，第二大气压保持容器内的气相开口于大气。在具有这种构造的压力调节机构中，当电解液储槽内的压力变成正的时，如PTL 1的图2中所示，第一大气压保持容器的液面下降，并且第二大气压保持容器的液面上升，从而将电解液储槽内的压力减小至大致为大气压。另一方面，当电解液储槽内的压力变成负的时，如PTL 1的图3中所示，第一大气压保持容器的液面上升，并且第二大气压保持容器的液面下降，从而将电解液储槽内的压力增大至大致为大气压。此外，在PTL 1的构造中，当电解液储槽内的压力变成负的时，可防止大气被吸入电解液储槽中，并且可以防止电解液由于大气而劣化。因为将第二大气压保持容器和第一大气压保持容器彼此连接的第二连通装置被填充了压力调节液体，所以可防止大气被吸入电解液储槽中。引用列表专利文献PTL 1：日本未经审查的专利申请公开No.2001-253495
技术实现思路
技术问题然而，在PTL 1的构造中，由于第二大气压保持容器内的气相开口于大气，因此容器内的压力调节液体蒸发。因此，必须非常频繁地监测压力调节液体的量并且酌情补充压力调节液体。由于在这种氧化还原液流电池操作期间进行维修耗时费力，因此期望减少时间和劳力。本专利技术是在这些情形下被完成的，并且本专利技术的目的是提供可减少操作期间进行维修的时间和劳力的氧化还原液流电池。问题的解决方案根据本专利技术的实施例的一种氧化还原液流电池包括电池单元、正电极电解液储槽、负电极电解液储槽和压力调节机构。所述电池单元包括正电极、负电极和隔膜。所述正电极电解液储槽储存待被供应到所述电池单元的正电极电解液。所述负电极电解液储槽储存将待供应到所述电池单元的负电极电解液。所述压力调节机构被附接到所述正电极电解液储槽和所述负电极电解液储槽中的至少一个并且调节所述电解液储槽内的气相的压力。所述压力调节机构被设置有水密封阀，所述水密封阀包括：储存容器，其储存压力调节液体；第一排气管，其从所述电解液储槽内的气相延伸，贯穿所述储存容器内的气相，并且开口于所述储存容器内的液相；以及第二排气管，其一端开口于所述储存容器内的气相并且其另一端开口于大气。所述压力调节液体是在常温常压下不挥发的液体。本专利技术的有益效果在氧化还原液流电池中，可减少用于维修的时间和劳力。附图说明[图1]图1是根据实施例的氧化还原液流电池的示意图。[图2]图2是实施例1中的压力调节机构的示意图。[图3]图3是实施例2中的压力调节机构的示意图。[图4]图4是氧化还原液流电池的操作原理图。具体实施方式[对本专利技术的实施例的描述]首先，列举并且描述本专利技术的实施例的内容。[1]根据实施例的氧化还原液流电池包括电池单元、正电极电解液储槽、负电极电解液储槽和压力调节机构。电池单元包括正电极、负电极和隔膜。正电极电解液储槽储存待被供应到电池单元的正电极电解液。负电极电解液储槽储存待被供应到电池单元的负电极电解液。压力调节机构被附接到正电极电解液储槽和负电极电解液储槽中的至少一个并且调节电解液储槽内的气相的压力。压力调节机构被设置有水密封阀，水密封阀包括：储存容器，其储存压力调节液体；第一排气管，其从电解液储槽内的气相延伸，贯穿储存容器内的气相，并且开口于储存容器内的液相；以及第二排气管，其一端开口于储存容器内的气相并且其另一端开口于大气。压力调节液体是在常温常压下不挥发的液体。被设置在氧化还原液流电池的压力调节机构中的水密封阀可在电解液储槽内的压力变成正的时，将电解液储槽内的气体排放到大气。以下，将具体描述电解液储槽内的气体移动。电解液储槽内的气体穿过第一排气管，被排放到储存容器内的液相中，并且移动到储存容器内的气相中。储存容器中的气体通过第二排气管被排放到大气。因此，电解液储槽内的气体被排放到外部。因此，可防止电解液储槽爆炸。另一方面，水密封阀还有助于当电解液储槽内的压力变成负的时升高电解液储槽的压力。这样的原因在于，当电解液储槽内的压力变成负的时，压力调节液体被吸入第一排气管中，并且第一排气管内的气相的体积减小与被吸入的压力调节液体的量对应的量。此外，在被设置有压力调节机构的氧化还原液流电池中，可减少用于维修的时间和劳力。这样的原因在于，被储存在水密封阀的储存容器中的压力调节液体是在常温常压下不挥发的液体，并且压力调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化还原液流电池，所述氧化还原液流电池包括：电池单元，其包括正电极、负电极和隔膜；正电极电解液储槽，其储存待被供应到所述电池单元的正电极电解液；负电极电解液储槽，其储存待被供应到所述电池单元的负电极电解液；以及压力调节机构，其被附接到所述正电极电解液储槽和所述负电极电解液储槽中的至少一个，并且调节所述电解液储槽内的气相的压力，其中，所述压力调节机构被设置有水密封阀，所述水密封阀包括：储存容器，其储存压力调节液体；第一排气管，其从所述电解液储槽内的气相延伸，贯穿所述储存容器内的气相，并且开口于所述储存容器内的液相；以及第二排气管，其一端开口于所述储存容器内的气相并且其另一端开口于大气；以及所述压力调节液体是在常温常压下不挥发的液体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.14 JP 2014-1008651.一种氧化还原液流电池，所述氧化还原液流电池包括：电池单元，其包括正电极、负电极和隔膜；正电极电解液储槽，其储存待被供应到所述电池单元的正电极电解液；负电极电解液储槽，其储存待被供应到所述电池单元的负电极电解液；以及压力调节机构，其被附接到所述正电极电解液储槽和所述负电极电解液储槽中的至少一个，并且调节所述电解液储槽内的气相的压力，其中，所述压力调节机构被设置有水密封阀，所述水密封阀包括：储存容器，其储存压力调节液体；第一排气管，其从所述电解液储槽内的气相延伸，贯穿所述储存容器内的气相，并且开口于所述储存容器内的液相；以及第二排气管，其一端开口于所述储存容器内的气相并且其另一端开口于大气；以及所述压力调节液体是在常温常压下不挥发的液体。2.根据权利要求1所述的氧化还原液流电池，其中，所述压力调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：池内淳夫，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP