System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种液流电池循环恢复系统及恢复方法技术方案_技高网

一种液流电池循环恢复系统及恢复方法技术方案

技术编号:43386517 阅读:7 留言:0更新日期:2024-11-19 18:01
本申请公开了一种液流电池循环恢复系统及恢复方法,属于液流电池技术领域。恢复系统包括正极储液罐,装有正极电解液,正极电解液含有还原性离子与活性离子,还原性离子能够与活性离子反应,以降低活性离子的价态并产生第一氧化气体;催化反应装置,装有催化剂,催化反应装置能够接收第一氧化气体以将催化剂氧化并固定;负极储液罐,装有负极电解液,负极电解液发生副反应产生第一还原气体;催化反应装置接收第一还原气体,且第一还原气体用于将已经被氧化的催化剂还原,所产生的酸性气体可以返回负极储液罐。本申请无需在正极溶液中加入恢复剂条件下即可保持正负极溶液价态平衡,避免了电解液被污染,实现了液流电池的长寿命稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于液流电池,具体涉及一种液流电池循环恢复系统及恢复方法


技术介绍

1、液流电池在长时间充放电过程中,负极存在的析氢副反应会导致正负极溶液平均价态逐渐升高,进而导致液流电池的容量降低,为了恢复液流电池的容量,通常在高充电状态(soc)条件下,向正极溶液中加入还原性物质,具有较强氧化性的高价活性离子可以与还原性物质发生氧化还原反应生成低价活性离子,从而实现降低正负极电解液活性离子的平均价态,但该方法会持续引入还原剂的氧化还原反应残留物。

2、还可以用还原气体与正极溶液构建燃料电池,如氢气,使用贵金属催化剂催化还原正极活性物质,降低价态,但由于贵金属催化剂容易脱落进入电解液中,导致液流电池的负极析氢加剧而使电池容量急速衰减。

3、以上两种方法,都不是液流电池恢复方法的最优选择。


技术实现思路

1、申请目的:本申请提供一种液流电池循环恢复系统及恢复方法,在不引入化学物质污染电解液的前提下,实现液流电池的容量恢复。

2、技术方案:本申请的一种液流电池循环恢复系统,包括:

3、正极储液罐,所述正极储液罐内装有正极电解液,所述正极电解液含有还原性离子和活性离子,所述还原性离子能够与所述活性离子反应,以降低所述活性离子的价态并产生第一氧化气体;

4、催化反应装置,所述催化反应装置内装有催化剂,所述催化反应装置与所述正极储液罐连接,所述催化反应装置能够接收所述第一氧化气体,且所述第一氧化气体用于将所述催化剂氧化并被固定;

<p>5、负极储液罐,所述负极储液罐内装有负极电解液,所述负极电解液含有支持电解质,所述支持电解质在电池充电过程中或充电状态下易发生副反应产生第一还原气体;所述负极储液罐与所述催化反应装置连接,所述催化反应装置还能够接收所述第一还原气体,且所述第一还原气体用于将已经被氧化的所述催化剂还原,生成的酸性气体能够返回负极储液罐,并被负极电解液吸收。

6、在一些实施例中,所述正极储液罐包括第一出气端和第一进气端,所述催化反应装置包括第二进气端和第二出气端;恢复系统还包括:

7、第一管路,所述第一管路分别与所述第一出气端和所述第二进气端连接,用于将所述第一氧化气体由所述正极储液罐输送至所述催化反应装置;

8、第二管路,所述第二管路分别与所述第二出气端和所述第一进气端连接,用于在所述催化剂氧化后将剩余的所述第一氧化气体由所述催化反应装置输送回所述正极储液罐。

9、在一些实施例中,恢复系统还包括:

10、第一单向导通阀,所述第一单向导通阀设于所述第一管路上。

11、在一些实施例中,还包括:

12、正极恢复装置,所述正极恢复装置与所述正极储液罐连接,所述正极恢复装置能够接收所述正极电解液,并促进所述正极电解液反应产生第二氧化气体;

13、所述正极恢复装置还与所述催化反应装置连接,所述催化反应装置能够接收所述第二氧化气体,且所述第二氧化气体用于将所述催化剂氧化并被固定。

14、在一些实施例中,所述正极储液罐包括第一出液端和第一进液端,所述正极恢复装置包括第二进液端和第二出液端,恢复系统还包括:

15、第三管路,所述第三管路分别与所述第一出液端和所述第二进液端连接,用于将所述正极电解液由正极储液罐输送至所述正极恢复装置;

16、第四管路,所述第四管路分别与所述第二出液端和所述第一进液端连接,用于将反应后的正极电解液输送回所述正极储液罐。

17、在一些实施例中,所述正极恢复装置还包括第三出气端和第三进气端;恢复系统还包括:

18、第五管路,所述第五管路分别与所述第三出气端和所述第二进气端连接,用于将所述第二氧化气体由所述正极恢复装置输送至所述催化反应装置;

19、第六管路,所述第六管路分别与所述第二出气端和所述第三进气端连接,用于在所述催化剂氧化后将剩余的所述第二氧化气体由所述催化反应装置输送回所述正极恢复装置。

20、在一些实施例中,恢复系统还包括:

21、第二单向导通阀,所述第二单向导通阀设于所述第五管路上。

22、在一些实施例中,所述负极储液罐包括第四出气端和第四进气端,恢复系统还包括:第七管路,所述第七管路分别与所述第四出气端和所述第二进气端连接,用于将所述第一还原气体由所述负极储液罐输送至所述催化反应装置;

23、第八管路,所述第八管路分别与所述第二出气端和所述第四进气端连接,用于在所述催化反应装置中被所述催化剂氧化后生成的气体输送回所述负极储液罐。

24、在一些实施例中,恢复系统还包括:

25、第三单向导通阀,所述第三单向导通阀设于所述第七管路上。

26、在一些实施例中,还包括:

27、还原气源,所述还原气源与所述催化反应装置连接,用于向所述催化反应装置通入第二还原气体;所述催化反应装置接收所述第二还原气体,且所述第二还原气体用于将已经被氧化的所述催化剂还原;

28、尾气处理装置,所述尾气处理装置与所述负极储液罐连接,用于处理由所述负极储液罐排出的气体。

29、在一些实施例中,所述催化剂选自铜基催化剂、镍基催化剂、铋基催化剂中的至少一种;或者,

30、所述还原性离子选自氯离子、溴离子中的至少一种;或者

31、所述活性离子选自钒离子、锰离子、溴离子、铁离子、铅离子中的至少一种;或者

32、所述支持电解质选自硫酸、盐酸、磷酸中的至少一种;

33、所述第一氧化气体选自氯气、溴中的至少一种;

34、所述第一还原气体为氢气。

35、在一些实施例中,所述第二氧化气体选自氯气、溴中的至少一种;或者

36、所述第二还原气体选自氢气、一氧化碳、甲烷、丙烷中的至少一种。

37、在一些实施例中,所述正极电解液在所述反应前的soc为60%~100%,所述正极电解液在所述反应后的soc为50%~100%。

38、在一些实施例中,本申请还提供一种液流电池循环恢复方法,包括以下步骤:

39、在正极储液罐中装有正极电解液,所述正极电解液含有还原性离子和活性离子,所述还原性离子与所述活性离子反应,以降低所述活性离子的价态并产生第一氧化气体;

40、将所述第一氧化气体通入催化反应装置中,所述催化反应装置内装有催化剂,所述第一氧化气体与所述催化剂反应,以将所述催化剂进行氧化并被固定;

41、在所述负极储液罐中装有负极电解液,所述负极电解液含有支持电解质,所述支持电解质在电池充电过程中或充电状态下易发生副反应产生第一还原气体;

42、将所述第一还原气体通入催化反应装置中,所述第一还原气体与已经被氧化的所述催化剂发生氧化还原反应,所述催化剂被还原并释放出酸性气体,生成的酸性气体能够返回所述负极储液罐,并被所述负极电解液吸收。

43、在一些本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的液流电池循环恢复系统,其特征在于,恢复系统还包括:

3.根据权利要求1所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求3所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,所述正极储液罐包括第一出液端和第一进液端,所述正极恢复装置包括第二进液端和第二出液端,恢复系统还包括:

5.根据权利要求4所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,所述正极恢复装置还包括第三出气端和第三进气端;恢复系统还包括:

6.根据权利要求5所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,恢复系统还包括:

7.根据权利要求3所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,所述负极储液罐包括第四出气端和第四进气端,恢复系统还包括:

8.根据权利要求7所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,恢复系统还包括:

9.根据权利要求7所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,还包括:

10. 根据权利要求1所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,所述催化剂选自铜基催化剂、镍基催化剂、铋基催化剂中的至少一种;或者,

11.根据权利要求9所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,所述第二氧化气体选自氯气、溴中的至少一种;或者

12.根据权利要求3所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,所述正极电解液在所述反应前的SOC为60%~100%;

13.一种液流电池循环恢复方法,其特征在于,包括以下步骤:

14.根据权利要求13所述的一种液流电池循环恢复方法,其特征在于,所述还原性离子与所述活性离子的摩尔比为(1~10):(0.1~5);

15. 根据权利要求13所述的一种液流电池循环恢复方法,其特征在于,

16.根据权利要求13所述的一种液流电池循环恢复方法,其特征在于,在所述还原性离子与所述活性离子反应的步骤之前,还包括:

17.根据权利要求13所述的一种液流电池循环恢复方法,其特征在于,在正极恢复装置中,调节温度的范围为20~100℃。

18.根据权利要求13所述的一种液流电池循环恢复方法,其特征在于,在所述第一氧化气体与所述催化剂反应的步骤之前和/或所述第一还原气体与已经被氧化的所述催化剂进行反应的步骤之后,

...

【技术特征摘要】

1.一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的液流电池循环恢复系统,其特征在于,恢复系统还包括:

3.根据权利要求1所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求3所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,所述正极储液罐包括第一出液端和第一进液端,所述正极恢复装置包括第二进液端和第二出液端,恢复系统还包括:

5.根据权利要求4所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,所述正极恢复装置还包括第三出气端和第三进气端;恢复系统还包括:

6.根据权利要求5所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,恢复系统还包括:

7.根据权利要求3所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,所述负极储液罐包括第四出气端和第四进气端,恢复系统还包括:

8.根据权利要求7所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,恢复系统还包括:

9.根据权利要求7所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,还包括:

10. 根据权利要求1所述的一种液流电池循环恢复系统,其特征在于,所述催化剂选自铜基催化剂、镍基催...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾繁武宋明明王隆菲刘智宁韩鑫陈彦博郝玥
申请(专利权)人:大连融科储能集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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