CN107121243A - 一种应用于液流电池漏液检测的传感器 - Google Patents

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张庶
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Abstract

本发明公开了一种应用于液流电池漏液检测的传感器，其特征在于，所述传感器是由导电材料在绝缘高分子材料表面复合而成的图案，所述图案为不相交的导电材料图案；漏液检测时传感器连接电源和电流检测装置，液流电池发生漏液时，电流检测装置检测电流并报警。通过将导电材料复合到高分子材料上，将生成的不相交导电材料图案作为传感器漏液检测的主体，该传感器耐腐蚀、使用寿命长、价格便宜、加工工艺简单、检测灵敏度高。

Description

一种应用于液流电池漏液检测的传感器
技术领域
本发明涉及化学储能电池的液流电池领域，尤其是一种应用于液流电池漏液检测的传感器。
背景技术
随着大规模储能应用的推进，大功率液流电池的研发、设计和应用成为必然趋势。液流电池由电堆、储液罐、管路系统和电池管理系统组成。电堆和储液罐通过管路系统连接并实现电解液在电堆内的循环。液流电池的管路系统通常由塑料材料组成，通过焊接、螺纹连接及法兰连接结合在一起，不可避免地存在电解液泄漏的危险。液流电池作为可以应用在大规模储能领域的电力设备，应尽可能采取有效手段及时检测漏液的出现，避免漏液与其他设备接触造成危险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种耐腐蚀、使用寿命长、价格低廉、灵敏度高的液流电池漏液检测传感器。
本发明采用的技术方案如下：
一种应用于液流电池漏液检测的传感器，所述传感器是由导电材料在绝缘高分子材料表面复合而成的图案，所述图案为不相交的导电材料图案；漏液检测时传感器连接电源和电流检测装置，液流电池发生漏液时，电流检测装置检测电流并报警。
进一步地，所述传感器集成到液流电池管路系统时，各传感器的导电材料图案间不相交。
进一步地，所述传感器漏设置有三对开路接口，液检测时传感器的三对开路接口分别连接电源、连接电流检测装置和保持开路。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过将导电材料复合到高分子材料上，将生成的不相交导电材料图案作为传感器漏液检测的主体，该传感器耐腐蚀、使用寿命长、价格便宜、加工工艺简单、检测灵敏度高。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1：本发明实施例提供的导电材料在绝缘高分子材料上复合为传感器的图形示例1。
图2：本发明实施例提供的导电材料在绝缘高分子材料上复合为传感器的图形示例2。
图3：本发明实施例提供的导电材料在绝缘高分子材料上复合为传感器的图形示例3。
图4：本发明实施例提供的传感器用于漏液检测时的图形示例。
其中1-开路端口、2-接电源端口、3-接电流检测装置端口、4-电堆放置区域
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
图1-图3提供了本发明实施例的导电材料在高分子材料上复合为传感器的图形示例，如图1-图3所示，一种应用于液流电池漏液检测的传感器，其特征在于，所述传感器是由导电材料在绝缘高分子材料表面复合而成的图案，所述图案为不相交的导电材料图案；漏液检测时传感器连接电源和电流检测装置，液流电池发生漏液时，电流检测装置检测电流并报警。
所述导电材料耐电解液腐蚀，具体包括碳材料、碳材料与塑料材料的复合物、半导体和抗腐蚀金属材料，所述碳材料包括石墨、炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维的其中一种或多种混合物。所述绝缘高分子材料为各种绝缘高分子材料及其混合物材料加工而成的高分子薄膜、高分子板、高分子片。
将导电材料复合到绝缘高分子材料的方式包括3D打印、焊接、粘结、热压等方式，复合形成的一组或多组平行或不平行但不相交的导电材料图案作为液流电池漏液检测传感器的主体。
传感器设置三对开路接口，漏液检测时传感器一对开路接口连接电源，一对开路接口连接电流检测装置，剩下的一对接口保持开路，连接电源和电流检测装置的传感器两端由导电引线引出。当没有漏液存在时，作为漏液检测传感器的主体，不相交的导电材料图案不连通，回路中没有电流流过，电流检测装置检测不到电流；当有漏液存在时，漏液连通导电材料图案，电路接通，回路中有电流流过，电流检测装置检测到电流并报警。
如图3所示，所述传感器集成到液流电池管路系统时，各传感器的导电材料图案间不相交。传感器可以通过平铺、缠绕、粘结等方式导电材料面朝向漏液方向集成到电池的管路系统、管路系统、储液系统、泵循环系统、电堆等容易漏液的位置。
所述传感器适用于所有类型的液流电池的漏液检测。
本发明实施例中以1mm厚的聚乙烯薄膜作为基底，用碳黑与聚乙烯均匀混合复合而成的具有导电性的塑料条在基底上进行3D打印，制备成长1m、宽2mm、间距3mm、0.2mm厚的平行线图案，并将图形的两端由导电塑料引线引出。把该传感器的打印部分无重合的缠绕在全钒液流电池的进液口，并在导电打印图案的一端接24V交流电源，另一端接控制系统上的电流检测装置。如果液流电池的进液口泄漏，电流检测装置会检测到并报警。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.一种应用于液流电池漏液检测的传感器，其特征在于，所述传感器是由导电材料在绝缘高分子材料表面复合而成的图案，所述图案为不相交的导电材料图案；漏液检测时传感器连接电源和电流检测装置，液流电池发生漏液时，电流检测装置检测电流并报警。
2.根据权利要求1所述的一种应用于液流电池漏液检测的传感器，其特征在于，所述传感器集成到液流电池电堆放置区间和管路系统时，各传感器的导电材料图案间不相交。
3.根据权利要求1所述的一种应用于液流电池漏液检测的传感器，其特征在于，所述传感器漏设置有三对开路接口，液检测时传感器的三对开路接口分别连接电源、连接电流检测装置和保持开路。
4.根据权利要求1所述的一种应用于液流电池漏液检测的传感器，其特征在于，所述导电材料耐电解液腐蚀，包括碳材料、碳材料与塑料材料的复合物、半导体和抗腐蚀金属材料。
5.根据权利要求1所述的一种应用于液流电池漏液检测的传感器，其特征在于，所述传感器两端由导电引线引出。
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