一种利用联吡啶盐液流电池实现热能回收的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用联吡啶盐液流电池实现热能回收的方法及装置；该装置在中间设置的隔膜两端由外到内依次对称设有端板、垫圈、集流体、石墨毡结构；石墨毡结构为设有通孔的板材，通孔中装有石墨毡；两块端板的外侧分别设有储罐；两个储罐分别设有正极电解液和负极电解液，负极电解液活性材料为N,N'‑二羧丙基‑4,4'‑联吡啶盐；每个储罐通过电解液循环管路与石墨毡之间形成循环回路连接；每个储罐还通过换热管与换热器形成循环回路连接；换热器与热源连接。本发明专利技术利用机热电材料作为负极活性材料的，通过低温充电、高温放电过程热能转化为电能，实现低成本高效热能回收。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热能回收，更具体地涉及一种利用联吡啶盐液流电池实现热能回收的方法及装置。

技术介绍

1、低品位热能广泛存在于自然界和工业生产生活中，其分布呈现出广泛性、分散性、波动性、低品位性和区域性等特点。相比于传统的温差发电技术(如热电材料)，某些化学能转换体系(如热化学电池、氧化还原液流电池等)具有显著的优势，在理论上可以实现更高的能量转换效率，尤其是在低温差条件下。这是因为化学反应的驱动力不仅依赖于温差，还与化学物质的吉布斯自由能变化有关。

2、目前，已有多种装置能够将低品位热能直接转化为电能，包括热电化学电池(tgc)和热再生电化学循环(trec)。tgc通过单一液态水性氧化还原电对在不同温度下产生电压差，因其较高的塞贝克系数和低成本而引起关注。trec利用正负极氧化还原对在不同温度下产生的电压差，将低品位热能转化为电能，能够同时实现能量存储和热电转换。然而，上述两种直接热电转换技术不足以驱动便携式设备，且系统效率较低。

3、现有技术中，battistel等人(reynard d,dennison c r,battistel本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用联吡啶盐液流电池实现热能回收的装置；其特征在于，包括电堆，储罐、隔膜泵、换热器和热源；所述的电堆包括隔膜、端板、垫圈、集流体和石墨毡结构；在中间设置的隔膜两端由外到内依次对称设有端板、垫圈、集流体、石墨毡结构；石墨毡结构为设有通孔的板材，通孔中装有石墨毡；两块端板的外侧分别设有储罐；两个储罐分别设有正极电解液和负极电解液，负极电解液活性材料为N,N'-二羧丙基-4,4'-联吡啶盐；每个储罐通过电解液循环管路与石墨毡之间形成循环回路连接；每个储罐还通过换热管与换热器形成循环回路连接；换热器与热源连接。

2.根据权利要求1所述的利用联吡啶盐液流电池实现热能回收的装置；...

【技术特征摘要】

1.一种利用联吡啶盐液流电池实现热能回收的装置；其特征在于，包括电堆，储罐、隔膜泵、换热器和热源；所述的电堆包括隔膜、端板、垫圈、集流体和石墨毡结构；在中间设置的隔膜两端由外到内依次对称设有端板、垫圈、集流体、石墨毡结构；石墨毡结构为设有通孔的板材，通孔中装有石墨毡；两块端板的外侧分别设有储罐；两个储罐分别设有正极电解液和负极电解液，负极电解液活性材料为n,n'-二羧丙基-4,4'-联吡啶盐；每个储罐通过电解液循环管路与石墨毡之间形成循环回路连接；每个储罐还通过换热管与换热器形成循环回路连接；换热器与热源连接。

2.根据权利要求1所述的利用联吡啶盐液流电池实现热能回收的装置；其特征在于，所述的塑料端板、垫圈、集流体都为板材结构。

3.根据权利要求1所述的利用联吡啶盐液流电池实现热能回收的装置；其特征在于，所述的通孔设置在隔膜两侧垫圈的中部；通孔和石墨毡为方形或圆形。

4.根据权利要求3所述的利用联吡啶盐液流电池实现热能回收的装置；其特征在于，所述的通孔和石墨毡为2～100cm×2～100cm的方形或直径为2～100cm的圆形；通孔和石墨毡的厚度为2-6mm。

5.根据权利要求1所述的利用联吡啶盐液流电池实现热能回收的装置；其特征在于，所述的电解液循环管路穿过金属端板、塑料端板、垫圈、集流体与石墨毡结构中的石墨毡连接；

6.根据权利要求1所述的利用联吡啶盐液流电池实现热能回收的装置；其特征在于，所述的端板由金属端板和塑料端板组成；金属端板设...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡树枝，黎晓琳，陈浩，唐梓亮，张少芹，张艺勤，刘怡慧，张羿君，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：