[发明专利]一种液流电池系统

摘要

本发明提供了一种液流电池系统，其中的正极电解液储罐和/或负极电解液储罐在竖直方向上被分隔成N个和/或M个周向设置的腔体；运行过程中，在每个电解液储罐里，当其中一个腔体的腔体进液阀门与另一个腔体的腔体出液阀门开启时，其它所有阀门均闭合，使得总有且仅有两个腔体同时连通着正极/负极液流循环管路，从而与电池堆的正极/负极一起形成电解液循环回路；并且使得电解液总是从一个盛满的腔体导入至另一个空置的腔体，从而确保了已过电池堆的电解液与未过电池堆的电解液之间不会发生混合。因此，该液流电池系统可提高电压效率，进而提高能量效率。

主权项

一种液流电池系统，包括：由正极、负极与离子交换膜构成的电池堆；充电电路与连接在该充电电路上的充电电源；放电电路与搭载在该放电电路上的负载；正极电解液储罐，负极电解液储罐，正极循环泵，负极循环泵，正极液流循环管路与负极液流循环管路，其特征在于：所述正极电解液储罐在竖直方向上被储罐隔板隔断，分隔成N个周向设置的正极腔体；每个所述正极腔体分别连接有正极腔体进液管路、正极腔体出液管路，并且所述正极腔体进液管路上设置有正极腔体进液阀门，所述正极腔体出液管路上设置有正极腔体出液阀门；并且，各个正极腔体进液管路均并联设置在所述正极电解液储罐的进液端，作为所述正极液流循环管路的正极出液总管路的支路，所述正极出液总管路与所述正极的电解液出口相连；并且，各个正极腔体出液管路均并联设置在所述正极电解液储罐的出液端，作为所述正极液流循环管路的正极进液总管路的支路，所述正极进液总管路与所述正极的电解液进口相连；并且，在所述液流电池系统初始运行之前，仅有N‑1个所述正极腔体内存储有电解液，而余下的1个正极腔体是空置的；并且，在所述液流电池系统运行过程中，当其中一个正极腔体的正极腔体进液阀门与其中另一个正极腔体的正极腔体出液阀门开启时，所述其中一个正极腔体的正极腔体出液阀门与所述其中另一个正极腔体的正极腔体进液阀门闭合，并且其余正极腔体的所有正极腔体出液阀门和正极腔体进液阀门也闭合，使得总有且仅有两个正极腔体同时连通着所述正极液流循环管路，从而与电池堆的正极一起形成正极电解液循环回路；和/或所述负极电解液储罐在竖直方向上被储罐隔板隔断，分隔成M个周向设置的负极腔体；每个所述负极腔体分别连接有负极腔体进液管路、负极腔体出液管路，并且所述负极腔体进液管路上设置有负极腔体进液阀门，所述负极腔体出液管路上设置有负极腔体出液阀门；并且，各个负极腔体进液管路均并联设置在所述负极电解液储罐的进液端，作为所述负极液流循环管路的负极出液总管路的支路，所述负极出液总管路与所述负极的电解液出口相连；并且，各个负极腔体出液管路均并联设置在所述负极电解液储罐的出液端，作为所述负极液流循环管路的负极进液总管路的支路，所述负极进液总管路与所述负极的电解液进口相连；并且，在所述液流电池系统初始运行之前，仅有M‑1个所述负极腔体内存储有电解液，而余下的1个负极腔体是空置的；并且，在所述液流电池系统运行过程中，当其中一个负极腔体的负极腔体进液阀门与其中另一个负极腔体的负极腔体出液阀门开启时，所述其中一个负极腔体的负极腔体出液阀门与所述其中另一个负极腔体的负极腔体进液阀门闭合，并且其余负极腔体的所有负极腔体出液阀门和负极腔体进液阀门也闭合，使得总有且仅有两个负极腔体同时连通着所述负极液流循环管路，从而与电池堆的负极一起形成负极电解液循环回路；其中，N、M为自然数，且N≥3，M≥3。