CN111490269B - 一种全钒液流电池真空补液系统及方法 - Google Patents
一种全钒液流电池真空补液系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111490269B CN111490269B CN202010324674.2A CN202010324674A CN111490269B CN 111490269 B CN111490269 B CN 111490269B CN 202010324674 A CN202010324674 A CN 202010324674A CN 111490269 B CN111490269 B CN 111490269B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- pipeline
- ball valve
- vacuum
- electrolyte
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04186—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of liquid-charged or electrolyte-charged reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04276—Arrangements for managing the electrolyte stream, e.g. heat exchange
- H01M8/04283—Supply means of electrolyte to or in matrix-fuel cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
- H01M8/184—Regeneration by electrochemical means
- H01M8/188—Regeneration by electrochemical means by recharging of redox couples containing fluids; Redox flow type batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2455—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with liquid, solid or electrolyte-charged reactants
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本发明公开了一种全钒液流电池真空补液系统,包括电解液储罐、真空缓冲罐、真空泵、尾气罐和磁力泵;电解液储罐通过第一管路与磁力泵相连通,电解液储罐通过第二管路和真空缓冲罐相连通,真空缓冲罐通过第三管路与所述尾气罐相连通,真空泵设置于所述第三管路上,钒电池设置于所述磁力泵与真空缓冲罐之间并通过外接管路分别与所示第一管路和第二管路相连通。本发明不但同时适用于干装电堆和湿装电堆抽真空操作,而且可以实现向干装和湿装电堆内部注入电解液的功能,保证了电堆内部材料的充分润湿;本发明中实现了主要设备和阀门及电器元件之间的联锁、互锁功能,控制精确,操作简单,有效的保证了电堆的安全性,适用范围较广。
Description
技术领域
本发明涉及全钒液流电池技术领域,尤其涉及一种全钒液流电池真空补液系统及方法。
背景技术
全钒氧化还原液流电池(钒电池)作为一种新型的的绿色化学储能电池,已经成为储能领域研究热点。钒电池由双极板、电极材料、隔膜和板框等构成,正负极由膜材料隔开,电解液在泵的驱动下进入电池,并在电极上进行反应。在电池进行充放电过程中,电解液与电极材料、隔膜、双极板等关键材料必须充分接触,否则会造成局部过充,造成材料损毁,使电池发生漏液、失效。
目前,钒电池的组装过程通常有两种,一种为直接将各种材料按顺序叠加装配而成的干装方法,另一种为预先将各材料于水中充分浸润,然后进行装配的湿装方法,无论采用何种方法,在装配过程中都会将气体带入到电池内部,在电解液高速进入到电池内部时,在电池内部材料表面积气,电解液不能充分接触和浸润内部材料,在钒电池长期运行时,会造成电池效率下降,严重时可能会烧毁关键材料,造成严重的损失。因此为了提高钒电池的可靠性和稳定性,有必要建立一种可以有效的排除钒电池内部气体的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种全钒液流电池真空补液系统及方法,解决上述背景技术中所涉及的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
本发明一种全钒液流电池真空补液系统,包括电解液储罐、真空缓冲罐、真空泵、尾气罐和磁力泵;所述电解液储罐通过第一管路与所述磁力泵相连通,所述电解液储罐通过第二管路和所述真空缓冲罐相连通,所述真空缓冲罐通过第三管路与所述尾气罐相连通,所述真空泵设置于所述第三管路上,钒电池设置于所述磁力泵与所述真空缓冲罐之间并通过外接管路分别与所示第一管路和第二管路相连通。
所述电解液储罐的顶部设置有人孔,所述第一管路位于所述电解液储罐和所述磁力泵之间部位设置有蝶阀,所述第一管路上在所述磁力泵外部设置有旁路管路,所述旁路管路上设置有第一电动阀,所述第一管路在磁力泵的出口处设置有单向阀和第二电动阀。
所述钒电池的两侧的连接管路上分别设置有第一球阀、第二球阀、第三球阀和第四球阀,所述钒电池其中一侧的外接管路通过第四管路与所述第二管路相连通,所述第四管路上设置有第五球阀,所述第二管路与所示第四管路之间设置有三位三通电磁阀,所述第四管路位于所述三位三通电磁阀和所述第五球阀之间的部位设置为透明管,所述透明管上设置有第二光电开关。
所述第二管路的一端与延伸至所述真空缓冲罐内部的的第一插液管相连通,所述真空缓冲罐上设置有干接点真空表和透明液位计,所述透明液位计上设置有第一光电开关,所述真空缓冲罐的上部设置有第六球阀,所述真空缓冲罐的底部设置有第七球阀。
所述第三管路位于所述真空缓冲罐与所述真空泵之间的部位设置有第八球阀,所述第三管路的一端与延伸至所述尾气罐内部的第二插液管相连通,所述尾气罐的内部注入弱碱性液体,所述第二插液管的自由端浸入液面以下,所述尾气管的顶部设置有第九球阀,所述尾气罐的底部设置有第十球阀。
进一步的,所述第一管路位于所述蝶阀和所述磁力泵之间的部位设置有伸缩节。
进一步的,各管路的材质具体设置为UPVC材质或PPH材质或PVC材质或耐强酸腐蚀材质。
进一步的,所述第一管路与所示第二管路之间通过第五管路相连通,所述第五管路上设置有第三电动阀。
本发明还公开了一种应用上述全钒液流电池真空补液系统的全钒液流电池真空补液方法包括如下步骤:
步骤一、准备工作,开启蝶阀、第一球阀、第二球阀、第三球阀、第四球阀、第八球阀、第九球阀,电解液储罐的人孔处于放空状态,磁力泵处于待机状态,同时第一电动阀、第二电动阀处于常闭状态,其他阀门均处于关闭状态;设置干接点真空表所需要的真空度,并与所述第一电动阀联锁,当达到预设真空度值时,开启所述第一电动阀;将液位计上的第一光电开关置于指定位置,并与真空泵和三位三通电磁阀联锁,设置所述三位三通电磁阀为b、c常开状态,当真空缓冲罐内部的液位达到所述第一光电开关所处位置时,所述三位三通电磁阀关闭,即阀芯处于c位置,所述真空泵暂停工作;所述第一电动阀与所述第二电磁阀互锁,所述磁力泵和所述真空泵互锁,并联锁所述磁力泵、第二电动阀和三位三通电磁阀,所述磁力泵开启后,所述第二电动阀开启,所述三位三通电磁阀的a、b联通;联锁所述磁力泵与第二光电开关,当所述第二光电开关检测到电解液时,所述磁力泵开启,由于所述磁力泵已经与第二电动阀和所述三位三通电磁阀形成联锁状态,所述三位三通电磁阀的a、b瞬间联通,所述第二电动阀开启,所述电解液储罐、磁力泵和所述钒电池之间形成通路。
步骤二、所述钒电池为湿装电堆时,断开所述第二光电开关使其处于停止工作状态,当达到预设真空度值时,开启所述第一电动阀,电解液从电解液储罐中通过所述蝶阀、第一电动阀、第一球阀、第二球阀进入钒电池正负极入口,流经内部后,经过所述第三球阀、第四球阀以及所述三位三通电磁阀的b、c端,进入到所述真空缓冲罐内;当所述真空缓冲罐内部液位达到所述第一光电开关所处位置时,所述真空泵暂停工作,所述三位三通电磁阀关闭,设备自动进入暂停状态;此时手动开启第六球阀,并开启第七球阀,向其他容器内排出所述真空缓冲罐内部稀释的电解液,完成上述操作后,关闭所述第六球阀和第七球阀,启动设备复位按键,如此重复抽真空和补液操作。
步骤三、从第五球阀处定时抽取电解液检测浓度,检测浓度与所述电解液储罐中原液浓度差值小于±0.5mol/L时,开启所述磁力泵,所述真空泵停止工作,所述第二电动阀开启,所述三位三通电磁阀的a、b形成通路,电解液在所述电解液储罐和所述钒电池之间循环。
步骤四、完成以上操作后,停止所述磁力泵,关闭设备的同时关闭所述第一球阀、第二球阀、第三球阀、第四球阀,移走所述钒电池。
进一步的,当步骤二中的所述钒电池为干装电堆时,将所述步骤二至步骤四替换为,
步骤二、使所述第二光电开关处于工作状态,达到预设真空度值时,电解液从所述电解液罐中通过所述蝶阀、第一电动阀、第一球阀、第二球阀进入所述钒电池正负极入口,流经内部后经过所述第三球阀、第四球阀后进入b、d透明管段,当到达所述第二光电开关所处位置时,所述真空泵停止工作,所述三位三通电磁阀的a、b瞬间形成通路,所述第二电动阀开启,所述磁力泵运行,电解液在所述电解液储罐和所述钒电池之间循环。
步骤三、停止所述磁力泵,关闭所述第一球阀、第二球阀、第三球阀、第四球阀,移走所述钒电池。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
(1)本发明不但同时适用于干装电堆和湿装电堆抽真空操作,而且可以实现向干装和湿装电堆内部注入电解液的功能,保证了电堆内部材料的充分润湿;
(2)本发明中实现了主要设备和阀门及电器元件之间的联锁、互锁功能,控制精确,操作简单,有效的保证了电堆的安全性,适用范围较广;
(3)本发明各个管节与电堆、泵及罐体之间采用阀门连接,安装、拆卸和清洗方便;
(4)本发明可以进行频繁操作,不会随操作次数增加而引起控制失效;
(5)本发明设置了尾气收集装置,避免酸气排入大气,有效的保护了环境。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为实施例一结构示意图;
图2为实施例二结构示意图;
图3为实施例三结构示意图;
图4为实施例四结构示意图;
附图标记说明:1、电解液储罐;2、钒电池;3、空缓冲罐;4、真空泵;5、尾气罐;6、磁力泵;7、透明液位计;8、第一光电开关;9、三位三通电磁阀;10、人孔;11、蝶阀;12、伸缩节;13、第一电动阀;14、单向阀;15、第二电动阀;16、第一球阀;17、第二球阀;18、第三球阀;19、第四球阀;20、第二光电开关;21、第五球阀;22、第六球阀;23、第一插液管;24、第七球阀;25、第八球阀;26、第九球阀;27、第二插液管;28、第十球阀;29、干接点真空表;30、第三电动阀;31、第一管路;32、第二管路;33、第三管路;34、第四管路;35、第五管路;36、旁路管路。
具体实施方式
实施例一、
如图1所示,一种全钒液流电池真空补液系统,包括电解液储罐1、真空缓冲罐3、真空泵4、尾气罐5和磁力泵6。所述电解液储罐1通过第一管路31与所述磁力泵6相连通,所述电解液储罐1通过第二管路32和所述真空缓冲罐3相连通,所述真空缓冲罐3通过第三管路33与所述尾气罐3相连通,所述真空泵4安装于所述第三管路33上,钒电池2安装于所述磁力泵6与所述真空缓冲罐3之间并通过外接管路分别与所示第一管路31和第二管路32相连通。
所述电解液储罐1的顶部安装有人孔10,所述第一管路31位于所述电解液储罐1和所述磁力泵6之间部位安装有蝶阀11。所述第一管路31上在所述磁力泵外部设置有旁路管路36,所述旁路管路36上安装有第一电动阀13,所述第一管路31在所述磁力泵6的出口处依次安装有单向阀14和第二电动阀15,以防止电解液倒灌损害磁力泵6。
所述钒电池2的两侧的连接管路上分别安装有第一球阀16、第二球阀17、第三球阀18和第四球阀19,所述钒电池2其中一侧的外接管路通过第四管路34与所述第二管路32相连通,所述第四管路34上安装有第五球阀21作为取样阀。所述第二管路32与所示第四管路34之间安装有三位三通电磁阀9,所述三位三通电磁阀9包括如图1所示的a、b、c三个接口,所述第四管路34位于所述三位三通电磁阀9的b点接口和所述第五球阀21之间的部位设置为透明管,所述透明管上安装有第二光电开关20。
所述第二管路32的一端与延伸至所述真空缓冲罐3内部的的第一插液管23相连通,所述真空缓冲罐3上安装有干接点真空表29和透明液位计7,所述透明液位计7上安装有第一光电开关8。所述真空缓冲罐3的上部安装有第六球阀22作为排气阀,所述真空缓冲罐3的底部安装有第七球阀24作为排液阀,在所述真空缓冲罐3中,所述第一插液管23的最低端位置应高于所述第七球阀24所在位置。
所述第三管路33位于所述真空缓冲罐3与所示真空泵4之间的部位设置有第八球阀25,所述第三管路33的一端与延伸至所述尾气罐5内部的第二插液管27相连通。所述尾气罐5的内部注入弱碱性液体,所述第二插液管27的自由端浸入液面以下。所述尾气管5的顶部设置有第九球阀26,所述尾气罐5的底部设置有第十球阀28。本实施例在进行抽真空操作时,所述真空泵4排气口所排尾气经第三管路33直接进入到尾气管5中,这一过程中不可避免的会有酸气产生,酸气进入到所述尾气管5后,可以与弱碱液体发生反应,从而避免了酸气排入到大气污染环境中。
另外,在本实施例中,所述第一管路31位于所述蝶阀11和所述磁力泵6之间的部位安装有伸缩节12,以减少磁力泵工作时产生的振动对管路的影响,为了便于泵的检修操作。
本实施例中各管路的材质具体设置为UPVC材质或PPH材质或PVC材质或耐强酸腐蚀材质,所采用的各种管件连接件和阀门均为耐强酸腐蚀材质或内部衬涂有耐强酸腐蚀材质。
一种应用上述全钒液流电池真空补液系统的全钒液流电池真空补液方法,包括如下步骤:
步骤一、准备工作,开启蝶阀11、第一球阀16、第二球阀17、第三球阀18、第四球阀19、第八球阀25、第九球阀26,电解液储罐1的人孔10处于放空状态,磁力泵6处于待机状态,同时第一电动阀13、第二电动阀15处于常闭状态,其他阀门均处于关闭状态。设置干接点真空表29所需要的真空度,并与所述第一电动阀13联锁,当达到预设真空度值时,开启所述第一电动阀13。将液位计7上的第一光电开关8置于指定位置,并与真空泵4和三位三通电磁阀9联锁,设置所述三位三通电磁阀9为b、c常开状态,当真空缓冲罐3内部的液位达到所述第一光电开关8所处位置时,所述三位三通电磁阀9关闭,即阀芯处于c位置,所述真空泵4暂停工作。所述第一电动阀13与所述第二电磁阀15互锁,所述磁力泵6和所述真空泵4互锁,并联锁所述磁力泵6、第二电动阀1)和三位三通电磁阀9,所述磁力泵6开启后,所述第二电动阀15开启,所述三位三通电磁阀9的a、b联通;联锁所述磁力泵6与第二光电开关20,当所述第二光电开关20检测到电解液时,所述磁力泵6开启,由于所述磁力泵6已经与第二电动阀15和所述三位三通电磁阀9形成联锁状态,所述三位三通电磁阀9的a、b瞬间联通,所述第二电动阀15开启,所述电解液储罐1、磁力泵6和所述钒电池2之间形成通路。
步骤二、所述钒电池2为湿装电堆时,断开所述第二光电开关20使其处于停止工作状态,当达到预设真空度值时,开启所述第一电动阀13,电解液从电解液储罐1中通过所述蝶阀11、第一电动阀13、第一球阀16、第二球阀17进入钒电池正负极入口,流经内部后,经过所述第三球阀18、第四球阀19以及所述三位三通电磁阀9的b、c端,进入到所述真空缓冲罐3内。当所述真空缓冲罐3内部液位达到所述第一光电开关8所处位置时,所述真空泵4暂停工作,所述三位三通电磁阀9关闭,设备自动进入暂停状态。此时手动开启第六球阀22,并开启第七球阀24,向其他容器内排出所述真空缓冲罐3内部稀释的电解液,完成上述操作后,关闭所述第六球阀22和第七球阀24,启动设备复位按键,如此重复抽真空和补液操作;
步骤三、从第五球阀21处定时抽取电解液检测浓度,检测浓度与所述电解液储罐1中原液浓度差值小于±0.5mol/L时,开启所述磁力泵6,所述真空泵4停止工作,所述第二电动阀15开启,所述三位三通电磁阀9的a、b形成通路,电解液在所述电解液储罐1和所述钒电池2之间循环。确保钒电池2内部电解液与原液保持一致,并使电解液充分浸润内部膜材料、电极材料,操作时间可根据实际需要进行弹性调整。
步骤四、完成以上操作后,停止所述磁力泵6,关闭设备的同时关闭所述第一球阀16、第二球阀17、第三球阀18、第四球阀19,移走所述钒电池2。
另外,当步骤二中的所述钒电池2为干装电堆时,将所述步骤二至步骤四替换为:
步骤二、使所述第二光电开关20处于工作状态,达到预设真空度值时,电解液从所述电解液罐1中通过所述蝶阀11、第一电动阀13、第一球阀16、第二球阀17进入所述钒电池2正负极入口,流经所述钒电池2内部后经过所述第三球阀18、第四球阀19后进入b、d透明管段,当到达所述第二光电开关20所处位置时,所述真空泵4停止工作,所述三位三通电磁阀9的a、b瞬间形成通路,所述第二电动阀15开启,所述磁力泵6运行,电解液在所述电解液储罐1和所述钒电池2之间循环。
步骤三、上述循环确保电解液充分浸润钒电池2内部各个材料后,停止所述磁力泵6,关闭所述第一球阀16、第二球阀17、第三球阀18、第四球阀19,移走所述钒电池2。
本发明中真空泵尾气直接经由第二插液管27进入到尾气罐5内,尾气内所含酸气可由弱碱中和,防止污染环境,当尾气罐内部碱液呈中性时,由罐底第十球阀28排入到其他容器内收集,并可更换新的碱液。
本实施例在操作过程中,所述干接点真空表29与第一电动阀13联锁,当达到预设真空度值时,第一电动阀13开启,从而实现了钒电池电堆补液的自动补液功能,同时可以用来保护因管路故障或者电堆本身原因真空度较大对电堆造成过压破坏电池结构。第一光电开关8与真空泵4和三位三通电磁阀9的联锁,此状态可以自动控制真空缓冲罐内部液位高度,从而避免了由于电解液的溢流而损害真空泵,有效的保护了真空泵。第二光电开关20的设置以及第二光电开关20和磁力泵6的联锁、磁力泵6与第二电动阀15和三位三通电磁阀9的联锁,此关键点可使整个系统同时适用于干装钒电池电堆和湿装钒电池电堆,并可实现电解液与储罐之间的自动循环。钒电池与真空泵之间设置了真空缓冲罐,一方面可以防止真空泵抽速过高或气流不稳定而对钒电池电堆造成破坏,另一方面可以避免电解液灌入真空泵,对真空泵造成破坏。
本具体实施方式采用了三位三通电磁阀,实现了系统中不同管段关闭和联通操作的自动控制。系统中采用了多组联锁及互锁自动控制功能,减少了人工干预,大大提高了操作的准确性和稳定性。如第一电动阀13和第二电动阀15互锁,两个电动阀只能有一个启动,保证了电堆在进行抽真空时与电解液循环冲突;同时真空泵4和磁力泵6互锁,防止误操作同时启动。
实施例二、
如图2所示,本实施例在不改变实施例一种的其他结构的前提下,将具体实施方式一中的所有电动阀替换为手动阀门,所述光电开关8和光电开关20只实现报警功能,三位三通电磁阀9由两手动阀门代替,各个步骤的操作全部由手动完成。
实施例三、
如图3所示,本实施例在不改变实施例一中的其他结构的前提下,所述第一管路31与所示第二管路32之间通过第五管路35相连通,所述第五管路35上安装有第三电动阀30。在操作过程中,将第三电动阀30与真空泵4联锁,第三电动阀30处于常闭状态,当真空泵4启动时,第三电动阀30开启,此时可同时从钒电池2进口和出口进行抽真空操作,真空泵停止后,第三电动阀30关闭,后续进行其他相同操作即可。
实施例四、
如图4所示,本实施例在不改变实施例三中的其他结构的前提下,将实施例三种的所有电动阀替换为手动阀门,第一光电开关8和第二光电开关20只实现报警功能,三位三通电磁阀9由两手动阀门代替,各个步骤的操作全部手动操作。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种全钒液流电池真空补液系统,其特征在于:包括电解液储罐(1)、真空缓冲罐(3)、真空泵(4)、尾气罐(5)和磁力泵(6);所述电解液储罐(1)通过第一管路(31)与所述磁力泵(6)相连通,所述电解液储罐(1)通过第二管路(32)和所述真空缓冲罐(3)相连通,所述真空缓冲罐(3)通过第三管路(33)与所述尾气罐(5)相连通,所述真空泵(4)设置于所述第三管路(33)上,钒电池(2)设置于所述磁力泵(6)与所述真空缓冲罐(3)之间并通过外接管路分别与所述第一管路(31)和第二管路(32)相连通;
所述电解液储罐(1)的顶部设置有人孔(10),所述第一管路(31)位于所述电解液储罐(1)和所述磁力泵(6)之间部位设置有蝶阀(11),所述第一管路(31)上在所述磁力泵外部设置有旁路管路(36),所述旁路管路(36)上设置有第一电动阀(13),所述第一管路(31)在磁力泵(6)的出口处设置有单向阀(14)和第二电动阀(15);
所述钒电池(2)的两侧的连接管路上分别设置有第一球阀(16)、第二球阀(17)、第三球阀(18)和第四球阀(19),所述钒电池(2)其中一侧的外接管路通过第四管路(34)与所述第二管路(32)相连通,所述第四管路(34)上设置有第五球阀(21),所述第二管路(32)与所述第四管路(34)之间设置有三位三通电磁阀(9),所述第四管路(34)位于所述三位三通电磁阀(9)和所述第五球阀(21)之间的部位设置为透明管,所述透明管上设置有第二光电开关(20);
所述第二管路(32)的一端与延伸至所述真空缓冲罐(3)内部的的第一插液管(23)相连通,所述真空缓冲罐(3)上设置有干接点真空表(29)和透明液位计(7),所述透明液位计(7)上设置有第一光电开关(8),所述真空缓冲罐(3)的上部设置有第六球阀(22),所述真空缓冲罐(3)的底部设置有第七球阀(24);
所述第三管路(33)位于所述真空缓冲罐(3)与所述真空泵(4)之间的部位设置有第八球阀(25),所述第三管路(33)的一端与延伸至所述尾气罐(5)内部的第二插液管(27)相连通,所述尾气罐(5)的内部注入弱碱性液体,所述第二插液管(27)的自由端浸入液面以下,所述尾气罐(5)的顶部设置有第九球阀(26),所述尾气罐(5)的底部设置有第十球阀(28)。
2.根据权利要求1所述的全钒液流电池真空补液系统,其特征在于:所述第一管路(31)位于所述蝶阀(11)和所述磁力泵(6)之间的部位设置有伸缩节(12)。
3.根据权利要求1所述的全钒液流电池真空补液系统,其特征在于:各管路的材质具体设置为UPVC材质或PPH材质或PVC材质。
4.根据权利要求1所述的全钒液流电池真空补液系统,其特征在于:所述第一管路(31)与所述第二管路(32)之间通过第五管路(35)相连通,所述第五管路(35)上设置有第三电动阀(30)。
5.一种全钒液流电池真空补液方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一、准备工作,开启蝶阀(11)、第一球阀(16)、第二球阀(17)、第三球阀(18)、第四球阀(19)、第八球阀(25)、第九球阀(26),电解液储罐(1)的人孔(10)处于放空状态,磁力泵(6)处于待机状态,同时第一电动阀(13)、第二电动阀(15)处于常闭状态,其他阀门均处于关闭状态;设置干接点真空表(29)所需要的真空度,并与所述第一电动阀(13)联锁,当达到预设真空度值时,开启所述第一电动阀(13);将液位计(7)上的第一光电开关(8)置于指定位置,并与真空泵(4)和三位三通电磁阀(9)联锁,设置所述三位三通电磁阀(9)为b、c常开状态,当真空缓冲罐(3)内部的液位达到所述第一光电开关(8)所处位置时,所述三位三通电磁阀(9)关闭,即阀芯处于c位置,所述真空泵(4)暂停工作;所述第一电动阀(13)与所述第二电动阀(15)互锁,所述磁力泵(6)和所述真空泵(4)互锁,并联锁所述磁力泵(6)、第二电动阀(15)和三位三通电磁阀(9),所述磁力泵(6)开启后,所述第二电动阀(15)开启,所述三位三通电磁阀(9)的a、b联通;联锁所述磁力泵(6)与第二光电开关(20),当所述第二光电开关(20)检测到电解液时,所述磁力泵(6)开启,由于所述磁力泵(6)已经与第二电动阀(15)和所述三位三通电磁阀(9)形成联锁状态,所述三位三通电磁阀(9)的a、b瞬间联通,所述第二电动阀(15)开启,所述电解液储罐(1)、磁力泵(6)和钒电池(2)之间形成通路;
步骤二、钒电池(2)为湿装电堆时,断开所述第二光电开关(20)使其处于停止工作状态,当达到预设真空度值时,开启所述第一电动阀(13),电解液从电解液储罐(1)中通过所述蝶阀(11)、第一电动阀(13)、第一球阀(16)、第二球阀(17)进入钒电池正负极入口,流经内部后,经过所述第三球阀(18)、第四球阀(19)以及所述三位三通电磁阀(9)的b、c端,进入到所述真空缓冲罐(3)内;当所述真空缓冲罐(3)内部液位达到所述第一光电开关(8)所处位置时,所述真空泵(4)暂停工作,所述三位三通电磁阀(9)关闭,设备自动进入暂停状态;此时手动开启第六球阀(22),并开启第七球阀(24),向其他容器内排出所述真空缓冲罐(3)内部稀释的电解液,完成上述操作后,关闭所述第六球阀(22)和第七球阀(24),启动设备复位按键,如此重复抽真空和补液操作;
步骤三、从第五球阀(21)处定时抽取电解液检测浓度,检测浓度与所述电解液储罐(1)中原液浓度差值小于±0.5mol/L时,开启所述磁力泵(6),所述真空泵(4)停止工作,所述第二电动阀(15)开启,所述三位三通电磁阀(9)的a、b形成通路,电解液在所述电解液储罐(1)和所述钒电池(2)之间循环;
步骤四、完成以上操作后,停止所述磁力泵(6),关闭设备的同时关闭所述第一球阀(16)、第二球阀(17)、第三球阀(18)、第四球阀(19),移走所述钒电池(2)。
6.根据权利要求5所述的全钒液流电池真空补液方法,其特征在于:当步骤二中的所述钒电池(2)为干装电堆时,将所述步骤二至步骤四替换为,
步骤二、使所述第二光电开关(20)处于工作状态,达到预设真空度值时,电解液从所述电解液储罐(1)中通过所述蝶阀(11)、第一电动阀(13)、第一球阀(16)、第二球阀(17)进入所述钒电池(2)正负极入口,流经内部后经过所述第三球阀(18)、第四球阀(19)后进入透明管,当到达所述第二光电开关(20)所处位置时,所述真空泵(4)停止工作,所述三位三通电磁阀(9)的a、b瞬间形成通路,所述第二电动阀(15)开启,所述磁力泵(6)运行,电解液在所述电解液储罐(1)和所述钒电池(2)之间循环;
步骤三、停止所述磁力泵(6),关闭所述第一球阀(16)、第二球阀(17)、第三球阀(18)、第四球阀(19),移走所述钒电池(2)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010324674.2A CN111490269B (zh) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | 一种全钒液流电池真空补液系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010324674.2A CN111490269B (zh) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | 一种全钒液流电池真空补液系统及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111490269A CN111490269A (zh) | 2020-08-04 |
CN111490269B true CN111490269B (zh) | 2021-05-14 |
Family
ID=71795351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010324674.2A Active CN111490269B (zh) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | 一种全钒液流电池真空补液系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111490269B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115231535A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-10-25 | 浙江海昇药业股份有限公司 | 一种环保安全的三氯氧磷取料系统及方法 |
CN116364974B (zh) * | 2023-05-31 | 2023-08-04 | 沈阳恒久安泰环保与节能科技有限公司 | 电解液储液罐及液流电池系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103606691A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-26 | 大连融科储能技术发展有限公司 | 一种具有自排除离心泵内气体的液流电池系统及其排气方法 |
WO2014070243A1 (en) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | Battelle Memorial Institute | Composite separators and redox flow batteries based on porous separators |
CN106233518A (zh) * | 2014-05-14 | 2016-12-14 | 住友电气工业株式会社 | 氧化还原液流电池 |
WO2020033766A1 (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | Ess Tech, Inc. | Cost-efficient high energy density redox flow battery |
-
2020
- 2020-04-23 CN CN202010324674.2A patent/CN111490269B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014070243A1 (en) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | Battelle Memorial Institute | Composite separators and redox flow batteries based on porous separators |
CN103606691A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-26 | 大连融科储能技术发展有限公司 | 一种具有自排除离心泵内气体的液流电池系统及其排气方法 |
CN106233518A (zh) * | 2014-05-14 | 2016-12-14 | 住友电气工业株式会社 | 氧化还原液流电池 |
WO2020033766A1 (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | Ess Tech, Inc. | Cost-efficient high energy density redox flow battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111490269A (zh) | 2020-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111490269B (zh) | 一种全钒液流电池真空补液系统及方法 | |
CN109687000A (zh) | 一种燃料电池系统停机放电装置及方法 | |
CN106356551B (zh) | 一种应用于高效储能的全钒液流电池系统 | |
CN104900892A (zh) | 液流电池负极电解液密封系统及液流电池系统 | |
CN210331945U (zh) | 一种铅酸蓄电池生产用余酸收集系统 | |
CN103066238B (zh) | 蓄电池排酸系统 | |
CN208793040U (zh) | 一种适用于隧道区间低洼点的分散式真空排水系统 | |
CN101989665A (zh) | 自循环燃料电池控制系统及其方法 | |
CN206059527U (zh) | 一种钒电池电解液储液罐 | |
CN114566683A (zh) | 一种多功能锌溴液流电池电堆测试装置及其测试方法 | |
CN107195932B (zh) | 液流电池容量稳定调控方法、系统及液流电池 | |
CN105372084A (zh) | 一种空调性能检测系统、检测方法及标准机称重方法 | |
CN215822623U (zh) | 一种除尘器灰斗蒸汽加热系统 | |
CN214897639U (zh) | 一种安全壳顶部闸门泄露过滤系统 | |
CN104165731B (zh) | 集热器流道卧式自动试压机 | |
CN209730094U (zh) | 一种废旧蓄电池废酸回收装置 | |
CN210108907U (zh) | 一种土工渗透试验无气水制作及供水装置 | |
CN209169326U (zh) | 一种废旧锂电池盐水放电系统 | |
CN210092232U (zh) | 钒电池储液罐的压力平衡装置 | |
CN203030040U (zh) | 智能集油系统 | |
CN210349962U (zh) | 一种铅酸电池自动加水系统 | |
CN221061820U (zh) | 一种全密闭式脱水系统 | |
CN220425602U (zh) | 一种全自动清洗永磁除铁器 | |
CN219371075U (zh) | 一种全钒液流电池事故状态下电解液紧急收集存储系统 | |
CN216813775U (zh) | 一种化工安全环保气体采集装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |