CN111490280A - 一种彻底解决钒电池电堆漏液的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种彻底解决钒电池电堆漏液的方法，属于钒电池电堆技术领域，所述彻底解决钒电池电堆漏液的方法包括端压板。本发明通过在电堆出液口增加一个磁力泵，电堆中的电解液将受到一个来自电堆出液口的吸力，从而都从电堆出液口流出，这就避免了之前因为来自进液口泵的压力导致部分电解液从电堆其他未密封好的地方流出而造成电堆漏液的可能性。同时，增加一个泵后，电解液的流速更快，减小了电池反应的浓差激化，提高了电池效率。同时，由于增加了一个泵，相当于增加了一个备用泵，可以确保其中一个泵停止后，电池仍能正常运行，降低了由于泵停止而造成电堆过充的可能性，可以有效解决背景技术中的问题，适合被广泛推广和使用。

Description

一种彻底解决钒电池电堆漏液的方法
技术领域
本发明涉及钒电池电堆技术领域，尤其涉及一种彻底解决钒电池电堆漏液的方法。
背景技术
全钒液流电池由电堆、钒电解液储罐、循环泵、管路、充放电等模块组成。电堆由单片电池串联组成。单片电池由离子交换膜、电极、导电板、液流框板、密封圈构成。电极由石墨毡构成，装在液流框板内，位于离子交换膜和导电板之间。液流框板的下部、上部分别设有钒电解液进液、出液支路流道。在循环泵压力作用下，储罐中的钒电解液通过进液主路流道流进电堆，经单片电池液流框板下部的进液支路流道均匀分流后自下而上均匀流过单片电池电极微孔流道进行电化学反应，反应后的钒电解液经过单片电池液流框板上部的出液支路流道均匀汇流后流出电堆，再通过出液主路流道流回储罐中。全钒液流电池的最大优点是安全性和长寿命，钒电池充放电过程不发生物相变化，仅是四种价态钒离子的相互转化从而使化学能和电能之间进行相互转换。只要规范操作，保证密封，不使钒电池发生过充过放等情况，钒电解液的理论使用寿命是无限的，即使发生一些意外使得钒电解液成分发生改变，也可以通过后期加入适当试剂把电解液调整回合格状态。然而与电解液非常长的使用寿命相比，钒电池的另一个核心部件电堆则一直存在一个较大问题。按理说钒电池电堆应该和电解液寿命一致，但考虑电堆部件多为工程塑料，会随着时间的推移逐渐老化，但至少也应该要求钒电池电堆的使用寿命不低于十年。如今钒电池电堆存在的最大问题是漏液。电解液受到泵的压力后灌入电堆，在泵的压力下，电解液会渗透到电堆的每一个可以进入的缝隙，如果电堆密封不严，那么就会发生电解液的泄露，日积月累，即使是很轻微的泄露也将导致钒电解液流失，钒电池寿命缩短。由于钒电解液具有强腐蚀性和强氧化性，电堆在组装过程中又需要非常大的压力锁紧电堆，而且电堆充放电过程中温度不断变化易导致材料热胀冷缩，所以对密封材料的性能要求非常高。
过去，许多人采用了各式各样的材料对钒电池电堆进行密封，尝试了多种多样的电堆结构试图阻止电解液泄露，但是效果都不理想。
发明内容
本发明提供一种彻底解决钒电池电堆漏液的方法，通过在电堆出液口增加一个磁力泵，电堆中的电解液将受到一个来自电堆出液口的吸力，从而都从电堆出液口流出，这就避免了之前因为来自进液口泵的压力导致部分电解液从电堆其他未密封好的地方流出而造成电堆漏液的可能性。同时，增加一个泵后，电解液的流速更快，减小了电池反应的浓差激化，提高了电池效率。同时，由于增加了一个泵，相当于增加了一个备用泵，可以确保其中一个泵停止后，电池仍能正常运行，降低了由于泵停止而造成电堆过充的可能性，可以有效解决背景技术中的问题。
本发明提供的具体技术方案如下：
本发明提供的一种彻底解决钒电池电堆漏液的方法，包括端压板，所述端压板具体有两个，且端压板呈平行分布，所述端压板之间层叠衔接有单电池，所述单电池具有多片并共同组成电堆，所述电堆顶端左侧壁开设有负极电解液出液口以及正极电解液进液口，且电堆底部右侧壁开设有正极电解液出液口以及负极电解液进液口，所述正极电解液出液口以及负极电解液出液口均安装有磁力泵，所述端压板左侧壁电性连接有铜电极。
可选的，所述单电池之间的连接处密封连接有密封圈。
可选的，所述电堆由螺杆进行锁紧，所述螺杆两端螺纹连接有螺母。
本发明的有益效果如下：
1、本发明实用，操作方便且使用效果好，第一步在钒电池电堆中的正极电解液出液口1以及负极电解液出液口3各增加一个磁力泵；第二步在电池管理系统中增加一个控制单元，确保正极的进液口和出液口的两个泵能同时运行，同时确保其中任何一个泵损坏停止工作之后另一个泵能继续工作，同时电池管理系统进行报警处理。通过在电堆出液口增加一个磁力泵，电堆中的电解液将受到一个来自电堆出液口的吸力，从而都从电堆出液口流出，这就避免了之前因为来自进液口泵的压力导致部分电解液从电堆其他未密封好的地方流出而造成电堆漏液的可能性。同时，增加一个泵后，电解液的流速更快，减小了电池反应的浓差激化，提高了电池效率。同时，由于增加了一个泵，相当于增加了一个备用泵，可以确保其中一个泵停止后，电池仍能正常运行，降低了由于泵停止而造成电堆过充的可能性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种彻底解决钒电池电堆漏液的方法的立体结构示意图；
图中：1、正极电解液出液口；2、负极电解液进液口；3、负极电解液出液口；4、正极电解液进液口；5、单电池；6、端压板；7、螺杆；8、铜电极。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将结合图1，对本发明实施例的一种彻底解决钒电池电堆漏液的方法进行详细的说明。
如图1所示，一种彻底解决钒电池电堆漏液的方法，包括端压板6，所述端压板6具体有两个，且端压板6呈平行分布，所述端压板6之间层叠衔接有单电池5，所述单电池5具有多片并共同组成电堆，所述电堆顶端左侧壁开设有负极电解液出液口3以及正极电解液进液口4，且电堆底部右侧壁开设有正极电解液出液口1以及负极电解液进液口2，所述正极电解液出液口1以及负极电解液出液口3均安装有磁力泵，所述端压板6左侧壁电性连接有铜电极8。
本实施例中如图1所示，第一步在钒电池电堆中的正极电解液出液口1以及负极电解液出液口3各增加一个磁力泵；第二步在电池管理系统中增加一个控制单元，确保正极的进液口和出液口的两个泵能同时运行，同时确保其中任何一个泵损坏停止工作之后另一个泵能继续工作，同时电池管理系统进行报警处理。通过在电堆出液口增加一个磁力泵，电堆中的电解液将受到一个来自电堆出液口的吸力，从而都从电堆出液口流出，这就避免了之前因为来自进液口泵的压力导致部分电解液从电堆其他未密封好的地方流出而造成电堆漏液的可能性。同时，增加一个泵后，电解液的流速更快，减小了电池反应的浓差激化，提高了电池效率。同时，由于增加了一个泵，相当于增加了一个备用泵，可以确保其中一个泵停止后，电池仍能正常运行，降低了由于泵停止而造成电堆过充的可能性。
其中，所述单电池5之间的连接处密封连接有密封圈。
本实施例中如图1所示，密封圈可以有效保证单电池5层叠连接处不会产生缝隙，保证了电堆整体的密封性能。
其中，所述电堆由螺杆7进行锁紧，所述螺杆7两端螺纹连接有螺母。
本实施例中如图1所示，通过在螺杆7两端螺纹紧固有螺母，螺母对两侧端压板6进行固定，从而利用螺杆7对整个电堆进行锁紧。
需要说明的是，本发明为一种彻底解决钒电池电堆漏液的方法，工作时，第一步在钒电池电堆中的正极电解液出液口1以及负极电解液出液口3各增加一个磁力泵；第二步在电池管理系统中增加一个控制单元，确保正极的进液口和出液口的两个泵能同时运行，同时确保其中任何一个泵损坏停止工作之后另一个泵能继续工作，同时电池管理系统进行报警处理。通过在电堆出液口增加一个磁力泵，电堆中的电解液将受到一个来自电堆出液口的吸力，从而都从电堆出液口流出，这就避免了之前因为来自进液口泵的压力导致部分电解液从电堆其他未密封好的地方流出而造成电堆漏液的可能性。同时，增加一个泵后，电解液的流速更快，减小了电池反应的浓差激化，提高了电池效率。同时，由于增加了一个泵，相当于增加了一个备用泵，可以确保其中一个泵停止后，电池仍能正常运行，降低了由于泵停止而造成电堆过充的可能性。
本发明的正极电解液出液口1；负极电解液进液口2；负极电解液出液口3；正极电解液进液口4；单电池5；端压板6；螺杆7；铜电极8部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种彻底解决钒电池电堆漏液的方法，包括端压板（6），其特征在于，所述端压板（6）具体有两个，且端压板（6）呈平行分布，所述端压板（6）之间层叠衔接有单电池（5），所述单电池（5）具有多片并共同组成电堆，所述电堆顶端左侧壁开设有负极电解液出液口（3）以及正极电解液进液口（4），且电堆底部右侧壁开设有正极电解液出液口（1）以及负极电解液进液口（2），所述正极电解液出液口（1）以及负极电解液出液口（3）均安装有磁力泵，所述端压板（6）左侧壁电性连接有铜电极（8）。
2.根据权利要求1所述的一种彻底解决钒电池电堆漏液的方法，其特征在于，所述单电池（5）之间的连接处密封连接有密封圈。
3.根据权利要求1所述的一种彻底解决钒电池电堆漏液的方法，其特征在于，所述电堆由螺杆（7）进行锁紧，所述螺杆（7）两端螺纹连接有螺母。
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