一种用于微短路情况下液态金属电池恢复的方法及系统技术方案

一种用于微短路情况下液态金属电池恢复的方法，包括：当液态金属电池处于微短路时；将液态金属电池升温后进行充电，并在充电过程中判断液态金属电池是否恢复；如果在预设第一时长后没有恢复，则将电池降温到室温状态后再次升温充电，直到液态金属电池恢复正常。本发明专利技术提供的技术方案可恢复微短路的液态金属电池。

【技术实现步骤摘要】
一种用于微短路情况下液态金属电池恢复的方法及系统
本专利技术涉及一种储能电池领域，具体讲涉及一种用于微短路情况下液态金属电池恢复的方法及系统。
技术介绍
随着全球面临的化石能源的枯竭问题，各国正在积极的研发可以替代化石能源的新型可再生能源，但是大部分的可再生能源如风能，太阳能面临着间歇性与波动性大的缺点，这会导致电网的供电质量下降，进而带来并网难的问题。同时，随着智能电网时代的到来，传统的电力系统不能很好地满足用户日益提高的用电需求，比如在用电高峰时段电力供不应求，低峰时段供过于求等问题。针对这些问题，大规模电能储存技术应运而生，通过在风能和太阳能能量充足时段储存电能，在其能量匮乏时段释放电能，储能技术可以对新能源发电技术进行“削峰填谷”和平滑输出。同时在电网用电低峰期间储存电能，在电网用电高峰期间释放电能，对电网进行“削峰填谷”，实现电网的稳定输出。大规模的储能技术主要分为抽水储能，压缩空气储能，飞轮储能，超级电容器储能和电池储能等。其中电池储能技术凭借着能量转换效率高，配制及设计灵活，不受环境条件限制等优势，受到人们的广泛重视。目前应用于储能领域的电池技术有改性铅酸电池技术、锂离子电池技术、钠硫电池技术与全钒液流电池技术等。但面临实际的储能市场需求，现有的电池技术仍存在着寿命较短、成本较高等问题。为了满足储能市场对储能电池的要求，美国麻省理工学院教授D.R.Sadoway于2007年提出了“液态金属电池”概念。该全液态金属电池模型采用液态金属作为正负极，液态熔融盐作为电解质，互不相溶性和密度大小差异使得液态金属负极、液态熔融盐和液态金属正极自上而下自然分为三层。这种电池结构使得电池的组装更加简便，降低了制造成本，同时液态金属正负极也会避免出现应力疲劳导致的失效问题以及支晶生长导致的短路问题，因此可以大幅提高电池的循环寿命，同时液态熔融盐电解质的高电导率使得电池可以在高倍率下进行充放电，满足大规模储能技术的高功率要求。但是液态金属电池所在初始运行的几个循环内容易发生短路，这种情况叫做微短路。微短路是一个对液态金属电池性能损伤极大的现象，现有技术中尚未有针对微短路的液态金属电池恢复方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于微短路情况下液态金属电池恢复的方法，包括：当液态电池处于微短路时；将液态金属电池升温后进行充电，并在充电过程中判断液态金属电池是否恢复；如果在预设第一时长后没有恢复，则将电池降温到室温状态后再次升温充电，直到液态金属电池恢复正常。优选的，所述将液态金属电池升温后进行充电，包括：将液态金属电池升温；使用恒电压对所述液态金属电池进行充电，并在充电过程中根据电池电流的变换判断液态金属电池是否恢复，如果恢复，则退出充电状态；否则，继续判断液态金属电池是否恢复，当达到预设第二时长后，如果所述电池电流未恢复，则采用脉冲恒电压对所述液态金属进行充电。优选的，所述采用脉冲恒电压对所述液态金属进行充电，包括：S1按第三时长使用脉冲恒电压对所述液态金属电池进行充电，并在充电过程中根据电池电流的变换判断液态金属电池是否恢复；如果恢复，则退出充电状态；S2否则，停止充电，并间歇第四时长后再次执行步骤S1，直到达到预设时长。优选的，所述判断液态金属电池是否恢复包括：检测电池电流是否小于电流设定阈值。优选的，所述恒电压和所述脉冲恒电压均采用2伏特。优选的，所述电流设定阈值为1安培。优选的，所述预设第二时长取值为3至10小时中任意时间长度；所述第三时长的取值为3至10小时中任意时间长度；所述第四时长的取值为1至3小时中任意时间长度。优选的，所述预设第一时长取值大于预设第二时长、第三时长和第四时时长之和。一种用于微短路情况下液态金属电池恢复的系统，包括：升温充电模块和判断模块；所述升温充电模块，用于当液态电池处于微短路时，将液态金属电池升温后进行充电，并在充电达到预设时长后液体金属电池未恢复时再次升温充电；所述判断模块，用于判断充电过程中液态金属电池是否恢复，以及充电达到预设时长后液体金属电池是否恢复。优选的，所述升温充电模块包括：升温单元，用于将液体金属电池升温；恒压充电单元，用于使用恒电压对所述液态金属电池进行充电；脉冲恒压充电单元，用于在恒压充电单元充电时长达到预设时长后所述液体金属电池仍未恢复时，对所述液体金属进行脉冲恒压充电。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种用于微短路情况下液态金属电池恢复的方法，包括：当液态电池处于微短路时；将液态金属电池升温后进行充电，并在充电过程中判断液态金属电池是否恢复；如果在预设时长后没有恢复，则将电池降温到室温状态后再次升温充电，直到液态金属电池恢复正常，本专利技术提供的技术方案有效的解决了液态金属电池微短路的问题。附图说明图1为本专利技术的液态金属电池恢复的方法示意图；图2为本专利技术的液态金属电池恢复的方法算法示意图。具体实施方式本专利技术公开了一种用于微短路情况下液态金属电池恢复的方法，该装置实对于液态金属电池在初运行时偶尔出现的微短路的情况具有很好的恢复作用，可以充分利用液态金属电池自身具有很好自修复性的特点，是一种常规的有效的液态金属电池的修复操作方法：实施例1：一种用于微短路情况下液态金属电池恢复的方法，如图1所示，包括以下步骤：当液态电池处于微短路时；将液态金属电池升温后进行充电，并在充电过程中判断液态金属电池是否恢复；如果在预设第一时长后没有恢复，则将电池降温到室温状态后再次升温充电，直到液态金属电池恢复正常。具体如图2所示：S1、将微短路的液态金属电池升温，使用恒电压持续充电预设第二时长，并检测自放电电流的变化判断液态金属电池是否恢复；如果电流随着恒压时间的增长而逐渐减小至电流设定阈值以下，则证明其已恢复则退出；S2、若在预设第二时长后电流仍然维持在电流设定阈值以上，则证明其没有恢复，需采用脉冲恒电压继续间歇性充电；S3、若微短路的液态金属电池采用脉冲恒电压，仍不能使所述自放电电流大于所述电流设定阈值时，将电池降温到室温状态，之后再次升温到运行温度，重复步骤S1和S2。其中，电流设定阈值取500mA。所述恒电压采用2伏特。所述电流设定阈值为1安培。所述脉冲恒电压采用2伏特。所述预设时长取值为3至10小时。所述间歇时长为1小时。实施例2：S1、将微短路的液态金属电池升温，使用恒电压进行充电，并保持一定时间，测试过程中检测自放电的电流，使得自放电电流小于1安培。S2、如上述S1过程无法使电池恢复正常充放电状态则采用脉冲恒电压充电的方法，恒压充电一定时间之后间歇一定时间，测试过程中检测自放电的电流，使得自放电电流小于1安培，重复此步骤直到电池恢复正常，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于微短路情况下液态金属电池恢复的方法，其特征在于，包括：/n当液态电池处于微短路时；/n将液态金属电池升温后进行充电，并在充电过程中判断液态金属电池是否恢复；/n如果在预设第一时长后没有恢复，则将电池降温到室温状态后再次升温充电，直到液态金属电池恢复正常。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于微短路情况下液态金属电池恢复的方法，其特征在于，包括：
当液态电池处于微短路时；
将液态金属电池升温后进行充电，并在充电过程中判断液态金属电池是否恢复；
如果在预设第一时长后没有恢复，则将电池降温到室温状态后再次升温充电，直到液态金属电池恢复正常。


2.如权利要求1所述的液态金属电池恢复的方法，其特征在于，所述将液态金属电池升温后进行充电，包括：
将液态金属电池升温；
使用恒电压对所述液态金属电池进行充电，并在充电过程中根据电池电流的变换判断液态金属电池是否恢复，如果恢复，则退出充电状态；
否则，继续判断液态金属电池是否恢复，当达到预设第二时长后，如果所述电池电流未恢复，则采用脉冲恒电压对所述液态金属进行充电。


3.如权利要求2所述的液态金属电池恢复的方法，其特征在于，所述采用脉冲恒电压对所述液态金属进行充电，包括：
S1按第三时长使用脉冲恒电压对所述液态金属电池进行充电，并在充电过程中根据电池电流的变换判断液态金属电池是否恢复；如果恢复，则退出充电状态；
S2否则，停止充电，并间歇第四时长后再次执行步骤S1，直到达到预设时长。


4.如权利要求1或2所述的液态金属电池恢复的方法，其特征在于，所述判断液态金属电池是否恢复包括：
检测电池电流是否小于电流设定阈值。


5.如权利要求2所述的液...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵广耀，王博，盛鹏，白会涛，李慧，薛晴，刘双宇，徐丽，陈新，李震，刘晓圣，宁晓辉，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国家电网有限公司，国网浙江省电力有限公司，西安交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11