一种带有内置SOC电池的液流电池电堆制造技术

本发明专利技术属于液流电池技术领域，公开了一种带有内置SOC电池的液流电池电堆。克服现有独立的SOC电池系统对整个储能系统体积、占地空间的占用过大的不足。在储能电堆的首节电池之外，增加一节SOC电池系统，其增加的SOC电池系统与储能电堆共用进出电解液流道，但不参与电堆的充放电，并能够实时记录系统电解液的电荷状态，减少了对电解液的多频次重复取样所造成的系统停复机成本及取样分析的人工成本。的系统停复机成本及取样分析的人工成本。的系统停复机成本及取样分析的人工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种带有内置SOC电池的液流电池电堆


[0001]本专利技术属于液流电池
，涉及可实现储能功能的液流电池系统，具体涉及一种带有内置SOC电池的液流电池电堆。

技术介绍

[0002]当今社会，随着生活水平的提高，各种电子器件产品如手机、电脑、电视、电动汽车等高端设备不断发展，极大的丰富了广大用户的生活。这些高科技产品的发展，对高品位能源(主要是电能)的需求日益增多。
[0003]同时，煤炭、石油、天然气等能源的日渐减少以及使用时引起的环境污染，使研究和发展大规模可再生能源成为首选。由于可再生能源(如风能、太阳能、潮汐能等)发电具有不稳定和不连续的特点，需要配套的储能系统进行平衡才能保证其连续和平稳的使用。
[0004]储能电池是储能系统的心脏。在已有的储能电池中，液流电池由于具有安全性好、功率大、使用寿命长、清洁环保等优点，是实现大规模储能方案的最佳选择。
[0005]在液流电池储能系统运行充放电过程中，需要对储能系统储罐中的电解液电位及电能密度等进行实时监测，这一项功能由储能系统中安装的独立的监测SOC(State of Charge，充电状态)电池来实现；对于储能系统长期运行过程中的电解液偏离初始状态的情况，采取离机电解液采样测评后使用独立的参比SOC电池来测定。在现有系统中，所有SOC电池独立于储能电堆存在，储能系统需要为之提供单独的液流管路及信号采集线路。这将增加储能系统的体积，增加占地空间，影响系统集成的实现。
[0006]而在现有电池储能系统中，随着系统集成的程度越来越高，导致剩余空间狭小，由于管路安装等条件限制，使用独立的SOC电池系统变得越来越困难，这样做存在以下缺点：
[0007]1、独立的SOC电池系统需要单独的液流管路及信号线路支持，增加了材料成本；
[0008]2、独立的SOC电池系统的安装及拆卸增加了人工成本；
[0009]3、独立的SOC电池系统，铺设单独的液流管路及信号线增加了系统质量风险；
[0010]4、增加储能系统的体积，增加占地空间，影响储能系统的集成。

技术实现思路

[0011]为了克服现有独立的SOC电池系统对整个储能系统体积、占地空间等占用过大的不足，本专利技术提供一种带有内置SOC电池的液流电池电堆，这种使用内置SOC电池系统的方式可以将独立的SOC系统内置于液流电池电堆中，达到减小储能系统体积、占地空间的目的。
[0012]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的：在储能电堆的首节电池之外，增加一节SOC电池系统，其增加的SOC电池系统在储能电堆内部，与储能电堆共用进出电解液流道，但不参与储能电堆的充放电，并能够实时记录储能系统电解液的电荷状态。
[0013]储能电堆内置SOC电池系统包括：内置监测SOC电池、内置参比SOC电池、内置参比电解液池，正负极电解液流道。储能电堆与内置监测SOC电池、内置参比SOC电池三者通过正
负极电解液流道并联。
[0014]由系统储罐传输的正极电解液，通过并联分流，分别进入内置监测SOC电池、内置参比SOC电池、储能电堆。然后汇集到一起流回系统储罐。由系统储罐传输的负极电解液，通过并联分流，分别进入内置监测SOC电池、储能电堆。然后汇集到一起流回系统。内置参比SOC电池的负极使用内置参比电解液池中的电解液，并不使用系统储罐的负极电解液。
[0015]内置参比SOC电池能够实现对系统正极电解液与内置参比电解液池中的原始电解液的实时对比，监测其电位水平及电解液的价态偏移程度，为电堆系统电解液的调平提供监测数据。
[0016]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
[0017]1)内置SOC电池系统在储能电堆上，与储能电堆构成一个整体。
[0018]2)内置SOC电池系统的进出液及信号线路与储能电堆的相独立，不对储能电堆的正常充放电造成影响。
[0019]3)节省了因独立SOC电池系统使用的管路、信号线连接造成的材料、人工成本；
[0020]4)避免了因独立SOC电池系统管路、信号线连接引起的系统安装质量不良隐患；
[0021]5)减少了因独立SOC电池系统管路、信号线连接占用的整体系统空间；
[0022]6)监测SOC与参比SOC同时使用，减少了对电解液的多频次重复取样所造成的系统停复机成本及取样分析的人工成本。
附图说明
[0023]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0024]图1是电堆系统配备独立SOC装置示意图。
[0025]图2是带有内置SOC电池系统的储能电堆图。
[0026]图3是内置SOC电池系统的正面图。
[0027]图4是内置SOC电池系统的反面图。
[0028]图中1.储能电堆，2.电堆进出电解液管路，3.独立SOC电池进出电解液管路，4.独立监测SOC电池，5.独立参比电解液储罐，6.独立参比SOC电池，7.内置SOC电池系统，8.负极电解液流道出口，9.内置参比SOC电池，10.内置监测SOC电池，11.负极集流板，12.负极电解液流道进口，13.正极集流板，14.正极电解液流道出口，15.内置参比电解液池，16.正极电解液流道进口。
具体实施方式
[0029]下面通过具体实施例详述本专利技术，但不限制本专利技术的保护范围。如无特殊说明，本专利技术所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从商业途径获得。
[0030]实施例1
[0031]储能电堆(1)内置SOC电池系统(7)装置包括：负极电解液流道出口(8)、内置参比SOC电池(9)、内置监测SOC电池(10)，负极集流板(11)、负极电解液流道进口(12)、正极集流板(13)、正极电解液流道出口(14)、内置参比电解液池(15)、正极电解液流道进口(16)。
[0032]在内置SOC电池系统(7)装置中：负极电解液流道进口(12)与储能电堆(1)并联，负极电解液流经负极电解液流道进口(12)分别进入内置参比SOC电池(9)、内置监测SOC电池
(10)，再经由与储能电堆(1)并联的负极电解液流道出口(8)流回系统负极电解液储罐。
[0033]系统监测设备连接内置检测SOC电池(10)的负极集流板(11)，监测系统负极电解液的电荷变化。
[0034]在内置SOC电池系统(7)装置中：正极电解液流道进口(16)与储能电堆(1)并联，正极电解液流经正极电解液流道进口(16)进入内置监测SOC电池(10)，再经由与储能电堆(1)并联的正极电解液流道出口(14)流回系统正极电解液储罐。
[0035]系统监测设备连接内置检测SOC电池(10)的正极集流板(13)，监测系统正极电解液的电荷变化。
[0036]内置参比SOC电池(9)的正极与内置参比电解液池(15)相连接。只起到电荷导通的作用，不进行电解液流动。
[0037]对比例1
[0038]一种带有内置SOC的液流电池电堆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有内置SOC电池的液流电池电堆，其特征在于，在储能电堆的首节电池之外，增加一节SOC电池系统，其增加的SOC电池系统在储能电堆内部，与储能电堆共用进出电解液流道，但不参与储能电堆的充放电，并能够实时记录储能系统电解液的电荷状态；储能电堆内置SOC电池系统包括：负极电解液流道出口、内置参比SOC电池、内置监测SOC电池，负极集流板、负极电解液流道进口、正极集流板、正极电解液流道出口、内置参比电解液池、正极电解液流道进口。2.根据权利要求1所述的液流电池电堆，其特征在于，所述储能电堆内置SOC电池系统中储能电堆与内置监测SOC电池、内置参比SOC电池三者通过正负极电解液流道并联。3.根据权利要求1所述的液流电池电堆，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐广民，江杉，王紫雪，陈放，邹盛男，朱世阳，
申请(专利权)人：大连融科储能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：