[发明专利]一种带式储能电池

说明书

技术领域

本发明属于新能源领域的电池技术，涉及一种适应于调节电网的波峰、波谷及作为电动汽车移动电源的带式储能电池。

背景技术

液流电池是一种大型储能装置，其基本工作原理为电池的正负极或某一极活性物质为液态流体氧化还原电对。由于液流电池能够将能量转化到电解液中分别进行存储，因为具有超大规模存储能量的优势，由于这种特点液流电池适合风能、太阳能等新能源发电的储能技术。在液流电池中目前以全钒液流电池最具发展潜力。然而，在全液流电池中，钒电池正极液中的五价钒在静置或温度高于45℃的情况下易析出五氧化二钒沉淀，析出的沉淀堵塞流道，包覆碳毡纤维，恶化电堆性能，直至电堆报废。且在该电池中石墨极板容易被正极液刻蚀，而电堆在长时间运行过程中电解液温度很容易超过45℃，如果用户操作不当，一次充电就能让石墨板完全刻蚀，电堆只能报废。同时该电池还存在放电电流密度低，体积比功率密度低的特点。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种既具有高放电体积功率比、又具有大规模存储能量特点的带式储能电池。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带式储能电池，在它的电池壳体内隔离有荷电状态材料装载区域、电解液区域和放电态材料装载区域；在它的一组导电基底带材上负载电池的正极材料，构成正极导电带，在它的另外一组导电带上负载电池的负极材料，构成负极导电带；将正极导电带和负极导电带的两端分别卷绕在两个滚轮上，其中一端置于荷电状态材料装载区域，另外一端处于放电状态材料装载区域，同时将两个滚轮中间部分放置在有多组导向轮的电解液区域，使得中间部分的导电带部位处于电解液体中；当该电池处于充电完毕状态时，正极导电带和负极导电带的荷电材料装载区域处于卷绕满的状态，对应的另一段放电态材料装载区域则为空轴状态；该电池放电时，将充好电状态的导电带通过和滚轮同轴的微型电动机转动，让两组分别涂覆正极材料和负极材料的导电带叠加压紧后，一起进入电解液中放电，放电完毕的导电带移动出含有电解液的电解池外，在电解池外重新被对应的空轴被卷绕起来保存在放电态材料装载区域内；该电池充电时则进行相反的过程。

所述的荷电状态材料装载区域是指同时装载有卷绕了正极导电带的滚轮和卷绕了负极导电带的滚轮的存储空间，正极导电带和负极导电带都处于充满电的状态；所述的荷电状态材料装载区域的卷绕有正极导电带和负极导电带的滚轮通过齿轮机构连接使之能够同方向同步转动，其转动是通过一个微型步进电机实现。

所述放电态材料装载区域是指同时装载有卷绕了正极导电带的滚轮和卷绕了负极导电带的滚轮的存储空间，正极滚轮和负极滚轮都处于完全放电的状态；所述的放电电状态材料装载区域的卷绕有正极导电带和负极导电带的滚轮通过齿轮机构连接使之能够同方向同步转动，其转动是通过一个微型步进电机实现。

所述电解液区域是指装载有电解液的空间，正极导电带和负极导电带在该区域进行充电或者放电，其中的电解液是有机的电解液或是无机的电解液。

所述导电基底带材是指在塑料带上电镀、蒸镀和磁控溅射这类方法得到一层或多层结构的金属镀层形成导电基底带材；或是由金属直接轧制形成的金属带或者多孔泡沫金属形成的多孔带材，或者由金属纤维丝烧结成的金属纤维毡通过裁切得到的多孔导电带材，以及由它们的一种或者几种复合得到的复合导电带材；导电基底带材所使用的金属是指Cu、Fe,Cr、W、Mo、V、Al、Sn、Bi、Pb、In、Ni、Co这类金属以及由它们中的一种或者多种形成的单质金属或者合金。

所述的具有一定宽度的导电带是指宽度为1um～10m，厚度为0.1um～1mm范围内的导电带状材料；所述的正极导电带负载的电池正极材料是MnO₂、Ni(OH)O、PbO₂-、LiCoO₂这类电池的正极材料或是空气电极，电池直接使用空气中的氧气为氧化剂，构成燃料电池；所述的负极导电带负载的电池负极材料可以是Mg、Al、Zn、Cd、Pb和储氢合金这类电池的负极材料。

所述的导电电极带是指在导电基底带材上负载了电极活性材料得到的正极导电带和负极导电带。