具有监测系统的液流电池堆技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具有监测系统的液流电池堆。该具有监测系统的液流电池堆包括：电池堆装置以及监测装置，电池堆装置包括极板，极板上设有测量口；监测装置包括测量探头，测量探头延伸至电池堆装置的内部，且与极板上的测量口对应设置，监测装置用以监测测量口处的液流压力和温度。根据本实用新型专利技术的技术方案，在液流电池堆内部引入监测装置，通过该监测装置能够直接获取电池堆内部相关参数的真实数值及其分布状况，为液流电池堆系统性能的优化提供了可靠性依据。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液流储能电池领域，具体涉及ー种具有监测系统的液流电池堆。
技术介绍
全钒氧化还原液流电池简称钒电池，是氧化还原液流电池的ー种，具有使用寿命长、能量转化效率、安全性高和环境友好等优点，能用于风能发电和光伏发电配套的大規模储能系统，是电网削峰填谷、平衡负载的主要选择之一。钒电池主要由三部分组成电极材料、电池隔膜和电解液，其中电解液是钒电池的核心，它是ー个钒的多价态体系，实现着钒电池能量的储存和释放。钒电池以不同价态的钒离子溶液分别作为正负极活性物质，通过外接驱动泵让电解液的储液槽与电池堆内循环流 动，正负极电解液在电池堆内的离子交換膜两侧的电极上分別发生氧化还原反应，以此完成充放电过程。其反应式如下负极反应V2+-e= V3+ E0 = -0. 26V正极反应V02++2H++e= V02++H20在整个全钒氧化还原液流电池储能系统中，电池堆性能的好坏决定着整个系统的充放电性能，尤其是充放电功率。电池堆是由多片单电池依次叠放压紧，串联而成。其中单片电池通常的组成如图I所示。I’为液流框，2’为集流板，3’为电扱，4’为隔膜，各极板件组成单体电池5’，通过N个单体电池5’的堆叠组成电池堆6’。在使用过程中，液流电池堆内部温度、压力、荷电状态等相应參数的数值和分布对电池系统的性能有极为重要的影响。在现有技术中，这些性能參数通常是通过流体力学等的模拟所获得，或者通过间接方法获得，如在电池外部监测进行监测。获得电池堆内部相关參数的真实数值及其分布对验证和指导电池的运行控制、系统设计及优化等具有重要意义，但目前尚无原位观测电池堆内部相关參数的技术和设备。现有技术中要实现不同的流场设计下电池性能參数的监测也很难。
技术实现思路
本技术g在提供ー种具有监测系统的液流电池堆，以解决现有技术中存在的难以在液流电池堆运行过程中直接获取其内部相关參数的真实数值及其分布的技术问题。为了实现上述目的，根据本技术的ー个方面，提供了ー种具有监测系统的液流电池堆，包括电池堆装置，包括极板，极板上设有测量ロ ；以及监测装置，包括測量探头，測量探头延伸至电池堆装置的内部，且与极板上的測量ロ对应设置，监测装置用以监测測量ロ处的液流压カ和温度。进ー步地，极板还设置有探头安装部，探头安装部与測量ロ对应相连；測量探头安装在探头安装部的内侧，且测量探头的顶端与測量ロ相适配。进ー步地，測量探头包括探头件，安装在探头安装部的内侧；连接部，与探头件远离测量ロ的一侧相连，且与探头安装部的内壁螺纹连接。进ー步地，极板由极板件组成，其中极板件包括凹槽极板件,凹槽极板件上设有凹槽部，測量ロ设置在凹槽部的底壁上；凸台极板件，与凹槽极板件适配相连。进ー步地，凹槽极板件包括长直型凹槽极板件、直角型凹槽极板件、T型凹槽极板件、和十字型凹槽极板件；凸台极板件包括长直型凸台极板件、直角型凸台极板件、T型凸台极板件、和十字型凸台极板件。进ー步地，在相邻极板件的连接处设有密封部。 进ー步地，密封部包括ー组密封槽，对应地设置在相邻的极板件上；密封件，安装在ー组密封槽的内部。进ー步地，在相邻极板件的连接处还设置有固定装置，固定装置包括定位槽和定位销，定位槽和定位销对应地设置在相邻的极板件上，且结构相适配。进ー步地，固定装置还包括定位板，定位板设置在由各极板件组装形成的极板的ー侧以固定各极板件；定位板上设有与測量ロ相对应的通孔。进ー步地，定位板为栅网状定位板。本技术的有益效果本技术提供了ー种具有监测系统的液流电池堆，通过在该液流电池堆内部引入监测装置的測量探头，能够直接获取电池堆内部相关參数的真实数值及其分布状況，为电池系统性能的优化提供了可靠性依据。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进ー步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中图I示出了现有技术中全钒氧化还原液流电池及其构成电池堆的结构示意图；图2示出了根据本技术典型实施例的带有测量ロ的极板的结构示意图；图3示出了根据本技术典型实施例的带有测量ロ的极板与液流框装配后的结构示意图；图4示出了根据本技术实施例的带有测量ロ的长直型凹槽极板件的俯视结构示意图；图5为图4的相应剖面结构示意图；图6为图4的相应端面图，示出了測量探头在探头安装部内的位置结构示意图；图7示出了根据本技术实施例的整体式极板上设置测量ロ的结构示意图；图8a示出了根据本技术实施例的长直型凹槽极板件的俯视结构示意图；图Sb示出了根据本技术实施例的直角型凹槽极板件的俯视结构示意图；图8c示出了根据本技术实施例的T型凹槽极板件的俯视结构示意图；图8d示出了根据本技术实施例的十字型凹槽极板件的俯视结构示意图；图9a示出了根据本技术实施例的长直型凸台极板件的俯视结构示意图；图9b示出了根据本技术实施例的直角型凸台极板件的俯视结构示意图；图9c示出了根据本技术实施例的T型凸台极板件的俯视结构示意图；图9d示出了根据本技术实施例的十字型凸台极板件的俯视结构示意图；图IOa-I示出了根据本技术实施例的长直型凹槽极板件上设置ー个测量ロ的俯视结构示意图；图10a-2为图10a_l的主视结构示意图；图IOb-I示出了根据本技术实施例的长直型凹槽极板件上设置三个测量ロ的俯视结构示意图；图10b-2为图IOb-I的主视结构示意图；图IOc-I示出了根据本技术实施例的直角型凹槽极板件上设置ー个测量ロ的俯视结构示意图；图10c-2为图IOc-I的主视结构示意图；图IOd-I示出了根据本技术实施例的直角型凹槽极板件上设置三个测量ロ的俯视结构示意图；图10d-2为图IOd-I的主视结构示意图；图IOe-I示出了根据本技术实施例的直角型凹槽极板件上设置两个测量ロ的俯视结构示意图；图10e-2为图IOe-I的主视结构示意图；图IOf-I示出了根据本技术实施例的T型凹槽极板件上设置ー个测量ロ的俯视结构不意图；图10f-2为图IOf-I的主视结构示意图；图IOg-I示出了根据本技术实施例的T型凹槽极板件上设置四个测量ロ的俯视结构不意图；图10g-2为图IOg-I的主视结构示意图；图IOh-I示出了根据本技术实施例的T型凹槽极板件上设置三个测量ロ的俯视结构不意图；图10h-2为图IOh-I的主视结构示意图；图IOi-I示出了根据本技术实施例的十字型凹槽极板件上设置ー个测量ロ的俯视结构示意图；图10i-2为图IOi-I的主视结构示意图；图IOj-I示出了根据本技术实施例的十字型凹槽极板件上设置五个测量ロ的俯视结构示意图；图10j-2为图IOj-I的主视结构示意图；图IOk-I示出了根据本技术实施例的十字型凹槽极板件上设置四个测量ロ的俯视结构示意图；图10k-2为图IOk-I的主视结构示意图；图11示出了根据本技术实施例的设置有密封槽的凹槽极板件的主视结构示意图；图12示出了根据本技术实施例的设置有定位槽和定位稍的凹槽极板件的俯视结构不意图；图13示出了根据本技术实施例的带有栅网状背板的组合式极板的结构示意图；图14示出了根据本技术实施例的带有栅网状背板的组合式极板的端面结构示意具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种具有监测系统的液流电池堆，其特征在于，包括 电池堆装置，包括极板(2)，所述极板(2)上设有测量ロ(20);以及 监测装置，包括測量探头(23)，所述测量探头(23)延伸至所述电池堆装置的内部，且与所述极板(2)上的測量ロ(20)对应设置，所述监测装置用以监测所述测量ロ(20)处的液流压カ和温度。2.根据权利要求I所述的液流电池堆，其特征在于，所述极板(2)上还设置有探头安装部(24)，所述探头安装部(24)与所述测量ロ(20)对应相连；所述测量探头(23)安装在所述探头安装部(24)的内侧，且所述测量探头(23)的顶端与所述测量ロ(20)相适配。3.根据权利要求I所述的液流电池堆，其特征在于，所述测量探头(23)包括 探头件(231)，安装在所述探头安装部(24)的内侧； 连接部(232)，与所述探头件(231)远离所述测量ロ(20)的一侧相连，且与所述探头安装部(24)的内壁螺纹(25)连接。4.根据权利要求I所述的液流电池堆，其特征在于，所述极板(2)由极板件组成，其中极板件包括 凹槽极板件(21)，所述凹槽极板件(21)上设有凹槽部(211)，所述测量ロ(20)设置在所述凹槽部(211)的底壁上...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤浩，谢光有，殷聪，张占奎，王荣贵，练勇，
申请(专利权)人：中国东方电气集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：