本发明专利技术公开了一种降低电解液混合损失的储液罐装置，其包括主罐体，主罐体设有泄压阀，主罐体的顶部设有电解液流入管道，底部设有电解液出口管道，主罐体内固定有内芯隔板，内芯隔板内部与电解液出口管道连通，内芯隔板的外侧套设有相互嵌套的转子隔板和静子隔板，所述转子隔板和静子隔板均为筒状，静子隔板固定于主罐体内，转子隔板由固定于主罐体外侧的电动机驱动；所述转子隔板、静子隔板上对应设有多个不同高度的通孔。本发明专利技术通过旋转转子隔板可以选择性使用储液罐中处于不同层的不同荷电状态下的电解液，进而实现在充放电切换的时候可以优先使用更加利于当下运行工况的电解液，从而实现电堆更高效的运行。从而实现电堆更高效的运行。从而实现电堆更高效的运行。
【技术实现步骤摘要】
一种降低电解液混合损失的储液罐装置
[0001]本专利技术涉及液流电池
，具体涉及一种降低电解液混合损失的储液罐装置。
技术介绍
[0002]随着化石能源的持续消耗以及环境问题的关注度日益提升，以风、光为代表的新能源越来越多的参与到当前能源系统中。但是新能源发电会受到自然条件变化的严重影响具有波动性，这种不稳定性不但会造成能源的浪费，在电网中新能源电力的比例提高之后还会影响电网的稳定性。在此情形之下为新能源发电设备建设配套的储能设备就显得必要且紧迫，而液流电池的功率与容量解耦的特点使得能够对液流电池电堆进行模块化设计，非常契合新能源储能的需求。
[0003]在液流电池的运行中，电解液从储液罐中流出流经电极发生反应后再流回储液罐，储液罐中的电解液的荷电状态与流回储液罐的电解液的荷电状态是不同的，不同荷电状态的电解液会在储液罐内发生混合，进而造成系统中额外的损。电解液的混合主要来自于两个方面，一方面是泵将储液罐内的电解液泵送出去的时候造成储液罐里面电解液的扰动产生的对流效应；另一方面是储液罐中离子在浓差驱动下的扩散，在运行过程中，储液罐中不同层中电解液的荷电状态可能都是不相同的，因此这种扩散效果会在储液罐内广泛存在。另外在电堆的运行过程中当进行充放电切换时，处于储液罐上层的电解液更有利于切换后的运行工况，传统的储液罐设计通常只能从下至上依次取用。
[0004]现有技术中，专利文献(CN107946617A)公开了一种提高电解液利用率的四储液罐液流电池结构及方法，在正极电解液进液口、负极电解液进液口、正极电解液出液口和负极电解液出液口分别连接一个独立的储液罐，此液流电池结构能够降低电堆与储液罐之间的浓差极化。专利文献(CN210200875U)公开了一种液流电池电解液储罐及液流电池系统，罐体本体之间通过可活动的连接件连接，从而实现相邻电解液储存空间之间的连通与闭合。通过四罐系统来减少电解液的混合损失，系统需要配备多一倍的泵或泵组与储罐及配套设施；而上述单罐设计(CN210200875U)对部分部件要求较高且不能变换取用处于不同荷电状态的电解液。
[0005]在液流电池的运行中，电解液从储液罐中流出流经电极发生反应后再流回储液罐，储液罐中的电解液的荷电状态与流回储液罐的电解液的荷电状态是不同的，不同荷电状态的电解液会在储液罐内发生混合，进而造成系统中额外的损失。电解液的混合主要来自于两个方面，一方面是泵将储液罐内的电解液泵送出去的时候造成储液罐里面电解液的扰动产生的对流效应；另一方面是储液罐中离子在浓差驱动下的扩散，在运行过程中，储液罐中不同层中电解液的荷电状态可能都是不相同的，因此这种扩散效果会在储液罐内广泛存在。另外在电堆的运行过程中当进行充放电切换时，处于储液罐上层的电解液更有利于切换后的运行工况，传统的储液罐设计通常只能从下至上依次取用。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种能够减小电解液混合损失的储液罐结构。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种降低电解液混合损失的储液罐装置，其包括主罐体，主罐体设有泄压阀，主罐体的顶部设有电解液流入管道，底部设有电解液出口管道，主罐体内固定有内芯隔板，内芯隔板内部与电解液出口管道连通，内芯隔板的外侧套设有相互嵌套的转子隔板和静子隔板，所述转子隔板和静子隔板均为筒状，静子隔板固定于主罐体内，转子隔板由固定于主罐体外侧的电动机驱动；所述转子隔板、静子隔板上对应设有多个不同高度的通孔，当转子隔板相对于静子隔板转动时，对应的通孔根据重叠的状态相互连通或不连通。
[0008]优选地，所述静子隔板设于转子隔板内。隔板用于削弱罐体内部电解液的对流与扩散。
[0009]优选地，所述转子隔板、静子隔板上对应设有3个不同高度的通孔，分别位于上部、中部、下部。
[0010]优选地，所述电解液流入管道设于主罐体内的管口设有电解液出口喷嘴。电解液出口喷嘴用于降低流入电解液扰动效果。
[0011]优选地，所述泄压阀为单向阀，用于释放储液罐气体平衡压力，不允许外界气体进入储液罐。
[0012]优选地，所述转子隔板、静子隔板的高度均高于内芯隔板。
[0013]本专利技术还提供了另一种降低电解液混合损失的储液罐装置，其包括主罐体，主罐体设有泄压阀，主罐体的顶部设有电解液流入管道，底部设有电解液出口管道，主罐体内设有内芯隔板，其由固定于主罐体外侧的电动机驱动，内芯隔板内部与电解液出口管道连通；所述内芯隔板的外侧设有至少一块用于将主罐体内分隔为多个腔室的分室隔板，分室隔板固定于主罐体内；内芯隔板底部设有通孔，该通孔随着内芯隔板的转动与不同的腔室连通，电解液流入管道的出口处设有分流装置，该分流装置通过阀门控制与不同的腔室连通；所述内芯隔板底部开有通孔可经由电动机驱动旋转以将通孔与不同腔室连通来选择性取用处于不同腔室的不同荷电状态下的电解液。
[0014]优选地，所述内芯隔板的外侧均布有4块用于将主罐体内分隔为4个腔室的分室隔板。
[0015]优选地，所述分流装置的出口端设有电解液出口喷嘴，电解液出口喷嘴设有多根与不同的腔室连通的分嘴，每个分嘴上设有一电磁阀。
[0016]优选地，所述泄压阀为单向阀。
[0017]本专利技术提供了一种储液罐结构以实现减小储液罐中的不同荷电状态的电解液的混合以及选择性取用储液罐内处于不同荷电状态的电解液的功能以提升电堆运行效率。该储液罐能够减小储液罐中的电解液的对流与不同层电解液之间的浓差和扩散面积，进而减小不同荷电状态电解液之间的混合以降低储液罐内的混合损；通过转动部件可以选择性使用处于不同荷电状态下的电解液，在充放电切换时使得电推可以高效运行。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0019]1.隔板可以减缓泵将电解液从储液罐内抽出时对储液罐内电解液的扰动效果，电
解液流入管道出口处的喷嘴可以减缓流入的电解液对罐内电解液的扰动；隔板还延长了电解液在储液罐内的流经距离，减小了电解液之间的浓度梯度与不同层电解液之间扩散的横截面积；综上，从减小对流效应与电解液扩散两个方面减小了不同荷电状态电解液之间的混合效果，减小了不同荷电状态电解液之间的混合带来的损，提升了系统效率。
[0020]2.储液罐的顶部连接有泄压阀，可以即使排除可能生成的气体(例如铁铬液流电池的负极侧析氢)，以维持储液罐内外压力平衡，有利于储液罐的安全使用。
[0021]3.转子隔板和静子隔板在不同高度处开有通孔，设计有驱动部件驱动转子隔板转动，转子隔板通过转动可以其上通孔与静子隔板上处于不同高度的通孔对齐，电解液只能从二者对齐的通孔内流过；对于本专利技术的另一可选结构则在内芯隔板底部开有通孔，通过内芯隔板转动可使其底部通孔与不同腔室连通，通过上述操作可以实现选择性取用储液罐内不同区域中处于不同荷电状态的电解液，进而在电堆进行充放电切换时，可以实现优先使用更符合当前运行状态的电解液，有利于提升系统效率。
附图说明
[002本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种降低电解液混合损失的储液罐装置，其特征在于，包括主罐体(5)，主罐体(5)设有泄压阀(2)，主罐体(5)的顶部设有电解液流入管道(31)，底部设有电解液出口管道(32)，主罐体(5)内固定有内芯隔板(8)，内芯隔板(8)内部与电解液出口管道(32)连通，内芯隔板(8)的外侧套设有相互嵌套的转子隔板(6)和静子隔板(7)，所述转子隔板(6)和静子隔板(7)均为筒状，静子隔板(7)固定于主罐体(5)内，转子隔板(6)由固定于主罐体(5)外侧的电动机(1)驱动；所述转子隔板(6)、静子隔板(7)上对应设有多个不同高度的通孔，当转子隔板(6)相对于静子隔板(7)转动时，对应的通孔根据重叠的状态相互连通或不连通。2.如权利要求1所述的降低电解液混合损失的储液罐装置，其特征在于，所述静子隔板(7)设于转子隔板(6)内。3.如权利要求1所述的降低电解液混合损失的储液罐装置，其特征在于，所述转子隔板(6)、静子隔板(7)上对应设有3个不同高度的通孔，分别位于上部、中部、下部。4.如权利要求1所述的降低电解液混合损失的储液罐装置，其特征在于，所述电解液流入管道(31)设于主罐体(5)内的管口设有电解液出口喷嘴(4)。5.如权利要求1所述的降低电解液混合损失的储液罐装置，其特征在于，所述泄压阀(2)为单向阀。6.如权利要求1所述的降...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志文，郭加海，
申请(专利权)人：上海金雨新能储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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