钒电池储液罐的压力平衡装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及液流电池技术领域，更具体地说，涉及钒电池储液罐的压力平衡装置，所述装置包括：惰性气体存储装置、第一进气管道和第二进气管道；所述惰性气体存储装置通过第二进气管道与钒电池负极储液罐相连通；所述钒电池负极储液罐与钒电池正极储液罐通过第一进气管道相连通；所述惰性气体存储装置，用于通过第二进气管道将惰性气体送至钒电池负极储液罐内；所述第一进气管道，用于将钒电池负极储液罐内的气体送至钒电池正极储液罐中。本实用新型专利技术能够始终保持钒电池储液罐的压力平衡。

Pressure balance device of vanadium battery storage tank

【技术实现步骤摘要】
钒电池储液罐的压力平衡装置
本技术涉及液流电池
，更具体地说，涉及钒电池储液罐的压力平衡装置。
技术介绍
全钒液流电池是储能系统的核心部件，是储能系统中电能与化学能转换的载体，其主要由电堆、电解液、管路及辅助传感器四部分组成。全钒液流电池是将具有不同价态的钒离子溶液分别作为正极和负极的活性物质，分别储存在各自的电解液储罐中。在对电池进行充、放电时，电解液通过泵的作用，由外部储液罐分别循环流经电池的正极室和负极室，并在电极表面发生氧化和还原反应，完成对电池的充放电。全钒液流电池具有安全性好、循环寿命长等优点，可作为电网抽水蓄能调峰装置的补充，在新能源接入、智能电网建设等领域具有广阔的应用前景。电解液需隔绝空气使用，如果暴露在空气中，低价钒离子易被氧化，导致容量损失，降低电池充放电效率。在运行过程中，电解液会析出副反应气体，使得储液罐存在压力不断上升导致破裂的风险；并且析出气体含氢气成分，存在可燃可爆的危险，因此钒电池储液罐通常需要平衡压力。此外，维持储能系统压力平衡，能够缓解钒离子迁移，降低容量衰减速度，提高电池和管道使用寿命。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供钒电池储液罐的压力平衡装置，能够始终保持钒电池储液罐的压力平衡。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一方面，构造钒电池储液罐的压力平衡装置，包括：惰性气体存储装置、第一进气管道和第二进气管道；所述惰性气体存储装置通过第二进气管道与钒电池负极储液罐相连通；所述钒电池负极储液罐与钒电池正极储液罐通过第一进气管道相连通；所述惰性气体存储装置，用于通过第二进气管道将惰性气体送至钒电池负极储液罐内；所述第一进气管道，用于将钒电池负极储液罐内的气体送至钒电池正极储液罐中。进一步地，还包括：设置在钒电池负极储液罐内部的压力传感器；所述压力传感器，用于监测钒电池负极储液罐的气体压力。更进一步地，还包括：设置钒电池正极储液罐上的出气管道；所述出气管道，用于将钒电池正极储液罐的气体送至外部。再进一步地，所述第一进气管道内设置有与压力传感器相连的第一泵；所述第一泵，用于将钒电池负极储液罐内的气体吸入至钒电池正极储液罐内。还进一步地，所述第一进气管道内还设置有与压力传感器相连的第一气阀，所述第一气阀靠近钒电池正极储液罐设置，所述第一泵靠近钒电池负极储液罐设置。又进一步地，所述第二进气管道内设置有与压力传感器相连的第二泵；所述第二泵，用于将惰性气体存储装置内的气体吸入至钒电池负极储液罐内。优选地，所述第二进气管道内还设置有与压力传感器相连的第二气阀，所述第二气阀靠近钒电池负极储液罐设置，所述第二泵靠近惰性气体存储装置设置。优选地，所述第一气阀和第二气阀都为单向流通的气阀。在上述技术方案中，所述出气管道靠近外部的一端内设置有过滤层。另一方面，构造钒电池储液罐的压力平衡方法，包括：压力传感器监测钒电池负极储液罐的气体压力：当钒电池负极储液罐的气体压力大于等于阈值范围上限时，压力传感器将降压信号传递至第一气阀和第一泵；所述第一气阀打开，第一泵将钒电池负极储液罐内的气体吸入至钒电池正极储液罐内，直至压力传感器监测到钒电池负极储液罐的气体压力在阈值范围内时，第一气阀和第一泵关闭；当钒电池负极储液罐的气体压力小于等于阈值范围下限时，压力传感器将升压信号传递至第二气阀和第二泵；所述第二气阀打开，第二泵将惰性气体存储装置内的气体吸入至钒电池负极储液罐内，直至压力传感器监测到钒电池负极储液罐的气体压力在阈值范围内时，第二气阀和第二泵关闭。在本技术中，惰性气体存储装置可以对钒电池负极储液罐输送惰性气体，钒电池负极储液罐可以对钒电池正极储液罐输送气体。当压力传感器监测到钒电池负极储液罐的压力超过阈值上限时，压力传感器控制第一气阀和第一泵打开，使钒电池负极储液罐内的气体通过第一进气管道输送至钒电池正极储液罐，从而钒电池负极储液罐内的压力可降低。当压力传感器监测到钒电池负极储液罐低于阈值下限时，压力传感器控制第二气阀和第二泵打开，使惰性气体存储装置内的惰性气体通过第二进气管道送至钒电池负极储液罐内，从而钒电池负极储液罐内的压力上升。实施本技术，具有以下有益效果：能同时对正负极储液罐进行压力调节，并保护负极电解液不被氧化，实用性较好，操作简单。同时，设备组成简单，便于推广。运行过程环保无污染，并提高了惰性气体的利用率。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是本技术的结构示意图；图中：钒电池正极储液罐1、钒电池负极储液罐2、第一进气管道3、第一气阀4、出气管道5、压力传感器6、惰性气体存储装置7、第一泵8、第二进气管道9、第二气阀10、第二泵11、过滤层12。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的具体实施方式。如图1所示，在本技术中所述的钒电池储液罐的压力平衡装置，包括：惰性气体存储装置7、第一进气管道3和第二进气管道9；所述惰性气体存储装置7通过第二进气管道9与钒电池负极储液罐2相连通；所述钒电池负极储液罐2与钒电池正极储液罐1通过第一进气管道3相连通；所述惰性气体存储装置7，用于通过第二进气管道9将惰性气体送至钒电池负极储液罐2内；所述第一进气管道3，用于将钒电池负极储液罐2内的气体送至钒电池正极储液罐1中。本技术通过惰性气体存储装置7可以使钒电池负极储液罐2的压力升高，第一进气管道3可以使钒电池负极储液罐2的压力降低。从而可实时调节钒电池负极储液罐2内的压力，使其压力始终维持在阈值范围内。所述钒电池储液罐的压力平衡装置还包括：设置在钒电池负极储液罐2内部的压力传感器6；所述压力传感器6，用于监测钒电池负极储液罐2的气体压力。所述钒电池储液罐的压力平衡装置还包括：设置钒电池正极储液罐1上的出气管道5；所述出气管道5，用于将钒电池正极储液罐1的气体送至外部。所述惰性气体储存装置7为压力气瓶。第一进气管道3、第二进气管道9和出气管道5均为聚合物耐酸碱材质，例如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚四氟乙烯材质等。所述第一进气管道3内设置有与压力传感器6相连的第一泵8；所述第一泵8，用于将钒电池负极储液罐2内的气体吸入至钒电池正极储液罐1内。所述第一进气管道3内还设置有与压力传感器6相连的第一气阀4，所述第一气阀4靠近钒电池正极储液罐1设置，所述第一泵8靠近钒电池负极储液罐2设置。所述第二进气管道9内设置有与压力传感器6相连的第二泵11；所述第二泵11，用于将惰性气体存储装置7内的气体吸入至钒电池负极储液罐2内。所述第二进气管道9内还设置有与压力传感器6相连的第二气阀10，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钒电池储液罐的压力平衡装置，其特征在于，包括：惰性气体存储装置(7)、第一进气管道(3)和第二进气管道(9)；/n所述惰性气体存储装置(7)通过第二进气管道(9)与钒电池负极储液罐(2)相连通；/n所述钒电池负极储液罐(2)与钒电池正极储液罐(1)通过第一进气管道(3)相连通；/n所述惰性气体存储装置(7)，用于通过第二进气管道(9)将惰性气体送至钒电池负极储液罐(2)内；/n所述第一进气管道(3)，用于将钒电池负极储液罐(2)内的气体送至钒电池正极储液罐(1)中。/n

【技术特征摘要】
1.一种钒电池储液罐的压力平衡装置，其特征在于，包括：惰性气体存储装置(7)、第一进气管道(3)和第二进气管道(9)；
所述惰性气体存储装置(7)通过第二进气管道(9)与钒电池负极储液罐(2)相连通；
所述钒电池负极储液罐(2)与钒电池正极储液罐(1)通过第一进气管道(3)相连通；
所述惰性气体存储装置(7)，用于通过第二进气管道(9)将惰性气体送至钒电池负极储液罐(2)内；
所述第一进气管道(3)，用于将钒电池负极储液罐(2)内的气体送至钒电池正极储液罐(1)中。


2.根据权利要求1所述的钒电池储液罐的压力平衡装置，其特征在于，还包括：设置在钒电池负极储液罐(2)内部的压力传感器(6)；
所述压力传感器(6)，用于监测钒电池负极储液罐(2)的气体压力。


3.根据权利要求2所述的钒电池储液罐的压力平衡装置，其特征在于，还包括：设置钒电池正极储液罐(1)上的出气管道(5)；
所述出气管道(5)，用于将钒电池正极储液罐(1)的气体送至外部。


4.根据权利要求3所述的钒电池储液罐的压力平衡装置，其特征在于，所述第一进气管道(3)内设置有与压力传感器(6)相连的第一泵(8)；
所述第一泵(8)，用于将钒电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，李爱魁，马军，杜涛，刘飞，张爱芳，蔡炜，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，国网电力科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42