【技术实现步骤摘要】
一种通过压缩气体驱动的锂液流电池系统
本专利技术属于电化学动力电池技术,具体涉及通过压缩气体驱动的锂液流电池系统。
技术介绍
锂液流电池是最新发展起来的一种电化学电池技术,它综合了锂电池和液流电池的优点,是一种输出功率和储能容量彼此独立,且能量密度大、成本较低的新型二次电池。它可以广泛应用分布式发电、智能电网、基站储能、电网调峰调频等领域。利用化学电源进行蓄电储能,可以不受地理条件限制,有望实现大规模储能,具有重大社会经济价值。虽然锂离子液流电池在大规模储能应用中拥有诸多的优势,但是,锂液流电池的电极悬浮液由有机电解液、电极活性材料和导电剂组成,是一种粘稠的非水系流体。如果通过密封管道利用液泵推动电极悬浮液在储液装置和电池反应器之间流动,则电极悬浮液进行循环时会产生较大的机械损耗。另外,液泵容易导致电极悬浮液的泄露,并且液泵还容易导致电极悬浮液与大气中的水汽和氧气体接触,从而使得电池系统的整体效率和安全性能较低。
技术实现思路
针对以上存在的问题,本专利技术提供一种通过压缩气体驱动的锂液流电池系统,其特征在于,该系统包括:控制装置、气体供应部和电池模块部。其中,气体供应部包括:储气装置,在储气装置中存储有氮气或惰性气体;压缩机,该压缩机连接于储气装置并将氮气或惰性气体进行压缩。其中,电池模块部包括:反应器,该反应器设有正极反应腔、负极反应腔和隔离腔;气体流入总管,该气体流入总管连接于压缩机,用以向电池模块部输入气体;气体流入支管,三个气体流入支管从气体流入总管分支;气体流出总管,该气体流出总管连接于储气装置,用以从电池模块部输出气体;气体流出支管,三个气体流出 ...
【技术保护点】
一种通过压缩气体驱动的锂液流电池系统,其特征在于,该系统包括:控制装置、气体供应部和电池模块部,其中,所述气体供应部包括:储气装置,在所述储气装置中存储有氮气或惰性气体;压缩机,所述压缩机连接于所述储气装置并将所述氮气或惰性气体进行压缩;其中,所述电池模块部包括:反应器,所述反应器设有正极反应腔、负极反应腔和隔离腔;气体流入总管,所述气体流入总管连接于所述压缩机,用以向所述电池模块部输入气体;气体流入支管,三个所述气体流入支管从所述气体流入总管分支;气体流出总管,所述气体流出总管连接于所述储气装置,用以从所述电池模块部输出气体;气体流出支管,三个所述气体流出支管从所述气体流出总管分支;气动控制阀,三个气动控制阀分别设置在三个所述气体流入支管上,用以控制所述气体流入支管中的气流的气压和流量;第一正极悬浮液储液装置,所述第一正极悬浮液储液装置的一端通过液体管路连接于所述反应器的正极反应腔,所述第一正极悬浮液储液装置用以存储正极悬浮液;第二正极悬浮液储液装置,所述第二正极悬浮液储液装置的一端通过液体管路连接于所述反应器的正极反应腔,所述第二正极悬浮液储液装置用以存储正极悬浮液;第一负极悬浮液 ...
【技术特征摘要】
1.一种通过压缩气体驱动的锂液流电池系统,其特征在于,该系统包括:控制装置、气体供应部和电池模块部,其中,所述气体供应部包括:储气装置,在所述储气装置中存储有氮气或惰性气体;压缩机,所述压缩机连接于所述储气装置并将所述氮气或惰性气体进行压缩;其中,所述电池模块部包括:反应器,所述反应器设有正极反应腔、负极反应腔和隔离腔;气体流入总管,所述气体流入总管连接于所述压缩机,用以向所述电池模块部输入气体;气体流入支管,三个所述气体流入支管从所述气体流入总管分支;气体流出总管,所述气体流出总管连接于所述储气装置,用以从所述电池模块部输出气体;气体流出支管,三个所述气体流出支管从所述气体流出总管分支;气动控制阀,三个气动控制阀分别设置在三个所述气体流入支管上,用以控制所述气体流入支管中的气流的气压和流量;第一正极悬浮液储液装置,所述第一正极悬浮液储液装置的一端通过液体管路连接于所述反应器的正极反应腔,所述第一正极悬浮液储液装置用以存储正极悬浮液;第二正极悬浮液储液装置,所述第二正极悬浮液储液装置的一端通过液体管路连接于所述反应器的正极反应腔,所述第二正极悬浮液储液装置用以存储正极悬浮液;第一负极悬浮液储液装置,所述第一负极悬浮液储液装置的一端通过液体管路连接于所述反应器的负极反应腔,所述第一负极悬浮液储液装置用以存储负极悬浮液;第二负极悬浮液储液装置,所述第二负极悬浮液储液装置的一端通过液体管路连接于所述反应器的负极反应腔,所述第二负极悬浮液储液装置用以存储负极悬浮液;第一电解液储液装置,所述第一电解液储液装置的一端通过液体管路连接于所述反应器的隔离腔,所述第一电解液储液装置用以存储电解液;第二电解液储液装置,所述第二电解液储液装置的一端通过液体管路连接于所述反应器的隔离腔,所述第二电解液储液装置用以存储电解液;第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀,所述第一电磁换向阀在一端连接于三组气体流入支管和气体流出支管的其中一组并且在另一端通过气体管路连接于所述第一正极悬浮液储液装置和第二正极悬浮液储液装置,所述第二电磁换向阀在一端连接于三组气体流入支管和气体流出支管的其中一组并且在另一端通过气体管路连接于所述第一负极悬浮液储液装置和第二负极悬浮液储液装置,所述第三电磁换向阀在一端连接于三组气体流入支管和气体流出支管的其中一组并且在另一端通过气体管路连接于所述第一电解液储液装置和第二电解液储液装置,通过所述第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀的切换能够断开气流或者使得与正极悬浮液储液装置、负极悬浮液储液装置、电解液储液装置相连接的气体管路中的气体能够换向流动。2.根据权利要求1所述的通过压缩气体驱动的锂液流电池系统,其中,所述控制装置控制所述第一电磁换向阀、所述第二电磁换向阀、所述第三电磁换向阀的开启、关闭顺序及开启时间、控制经由所述气动控制阀进入所述气体流入支管的气流的压力及流量、并且控制所述压缩机的开启及关闭。3.根据权利要求1所述的通过压缩气体驱动的锂液流电池系统,其中,所述控制装置通过控制所述第一电磁换向阀、所述第二电磁换向阀、所述第三电池阀的开启、关闭顺序及开启时间能够实现所述反应器的正极反应腔、负极反应腔和隔离腔的同时换液、依次换液或单独换液。4.根据权利要求3所述的通过压缩气体驱动的锂液流电池系统,其中,当所述反应器的正极反应腔、负极反应腔和隔离腔同时换液时,所述控制装置通过控制流经三个所述气动控制阀的气流的压力和流量来实现所述正极反应腔、负极反应腔和隔离腔的同步换液。5.根据权利要求1-4中任一项所述的通过压缩气体驱动的锂液流电池系统,其中,所述气体供应部能够为多个所述电池模块部供应驱动气体。6.根据权利要求1-4中任一项所述的通过压缩气体驱动的锂液流电池系统,其中,在所述气体流入总管、所述气体流入支管或所述气体管路中设有电解液溶剂补汽装置,所述电解液溶剂补汽装置使得气体在进入所述正极悬浮液储液装置、所述负极悬浮液储液装置、所述电解液储液装置之前吸收电解液溶剂。7.根据权利要求1-4中任一项所述的通过压缩气体驱动的锂液流电池系统,其中,在所述气体供应部中还设有补气装置并且在所述储气装置中设有气压调控装置,所述气压调控装置用以检测所述储气装置内的压力,当所述储气装置中的压力低于储气装置预定压力范围的下限时,所述气压调控装置开启与所述补气装置相连的控制阀,通过所述补气装置对所述储气装置充气;当所述储气装置中的压力达到储气装置预定压力范围的上限时,所述气压调控装置关闭与所述补气装置相连的所述控制阀...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈永翀,张晓虎,冯玉宾,张彬,张艳萍,张萍,
申请(专利权)人:北京好风光储能技术有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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