CN204257760U - 一种移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置，包括箱体，所述箱体内设置有电解装置，所述电解装置包括电解槽、直流电源、阳极储液罐、阳极进液管、阳极出液管、阴极进液管与阴极出液管；电解槽通过阳极进液管经过第一变频泵与阳极储液罐的出口连接，电解槽通过阳极出液管经过第二变频泵与阳极储液罐的入口连接，电解槽通过阴极出液管经过第三变频泵与第一多级转换接头连接，电解槽通过阴极进液管经过第四变频泵与第二多级转换接头连接，第二多级转换接头与第四变频泵之间依次设置有过滤器与电位计。本实用新型装置即插即用，操作简单易行，可大功率在线恢复电解液，降低储能电站维护成本，提高储能电站使用寿命。

Description

一种移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置
技术领域
本实用新型涉及一种电解液恢复装置，更具体地说，涉及一种移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置。
背景技术
全钒液流储能电池是将具有不同价态的钒离子溶液分别作为正极和负极的活性物质，分别储存在各自的电解液储罐中。电解液通过泵的作用，由外部贮液罐循环分别流经电池的正极室和负极室，并在电极表面发生氧化和还原反应，实现对电池的充放电。全钒液流电池功率与容量相互独立，可根据使用状态优化组合设计；充放电过程只涉及钒离子价态变化，并无实质资源消耗，节能环保；正负极不参与电化学反应，循环寿命长；响应速度快且长期运行安全，可应用于电力系统发、输、变、配、用各环节的储能领域。
全钒液流电池电解液是全钒液流电池中起电化学反应的活性物质，其品质直接影响电池的性能，是全钒液流电池的核心。全钒液流电池采用钒的不同价态离子的硫酸溶液作为电解液，正极物质为V(Ⅴ)/V(Ⅳ)溶液，负极物质为V(Ⅲ)/V(Ⅱ)溶液，实现着能量的储存和释放。电解液在全钒液流电池运行中，由于电池正、负极可能发生的副反应以及隔膜渗透，造成正、负极电解液中各价态钒离子失衡，导致全钒液流电池容量衰减。通过调节正、负极电解液各价态钒离子浓度，可恢复电池容量。
中国专利200810012119.5公开的一种钒电池溶液的制备或容量调节的方法及其专用装置是，釆用电解装置包括电解池组、阳极电解液储罐、阴极电解液储罐、液体输送管路和泵，釆用强制对流的方式，使分别储存在阳极电解液储罐和阴极电解液储罐中的阳极电解液和阴极电解液分別流过电解池组的阳极和阴极，在所述的电解池组的阳极和阴极间施加一个电压，产生可生成氧气和可使钒化合物还原的直流电，在完成电化学氧化和还原反应后，流过电解池组阳极和阴极的阳极电解液和阴极电解液分别返回到阳极电解液储罐和阴极 电解液储罐。
申请人的研究中发现，上述电池容量调节方法及装置是用电解的方法对电池容量进行调节，采用靠液体带出阳极反应生成气体的方式进行排气，在大功率电解时，存在由于气体排放不及时，造成正负极压差过大，进而损坏电解池组，导致电解液泄漏造成人员伤害，限制了在大规模全钒液流电池储能电站中的应用，增加了电解液恢复的时间。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述气体排放不及时造成正负极压差过大缺陷，提供一种移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置，包括箱体，所述箱体内设置有电解装置，所述电解装置包括电解槽、直流电源、阳极储液罐、阳极进液管、阳极出液管、阴极进液管与阴极出液管；电解槽通过第一变频泵经过阳极进液管与阳极储液罐的出口连接，电解槽通过第二变频泵经过阳极出液管与阳极储液罐的入口连接，电解槽通过第三变频泵经过阴极出液管与第一多级转换接头连接，电解槽通过第四变频泵经过阴极进液管与第二多级转换接头连接，第二多级转换接头与第四变频泵之间依次设置有过滤器与电位计。
按上述方案，所述的电解槽上方设置有出气孔。
按上述方案，所述的第一变频泵和第二变频泵为一对双泵系统，第三变频泵和第四变频泵均为一对双泵系统。
按上述方案，所述的箱体下端设置有箱体车轮，数目不少于四个。
按上述方案，所述的第一多级转换接头与第二多级转换接头的管路直径范围为1mm-500mm。
实施本实用新型的一种移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置，具有以下有益效果：
1、该装置即插即用，操作简单易行，可大功率在线恢复电解液，降低储 能电站维护成本，提高储能电站使用寿命。
2、该装置电解槽上方设有出气孔，可快速溢出反应气体；
3、该装置配置双泵系统，可防止电解液溢出，预留电解槽中上方气体空间；
4、该装置配置过滤器，可对电解液进行过滤除杂，恢复电解液品质；
5、该装置管路系统中配置多级转换接头，使该装置适合任意规格大小的全钒液流电池储能系统；
6、该装置管路系统中配置电位计，可对恢复的电解液进行监测。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1、本实用新型的移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置示意图。
图2、多级转换接头图。
图中、1、电解槽，2、直流电源，3、阳极储液罐，4、排气孔，5、第一变频泵，6、第二变频泵，7、阳极出液管，8、阳极进液管，9、阴极出液管，10、阴极进液管，11、第一多级转换接头，12、第二多级转换接头，13、电位计，14、过滤器，15、箱体，16箱体车轮，17、第三变频泵，18、第四变频泵。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1、图2所示，本实用新型的移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置，包括箱体15，箱体15内设置有电解装置，电解装置包括电解槽1、直流电源2、阳极储液罐3、阳极进液管8、阳极出液管7、阴极进液管10与阴极出液管9；电解槽1通过阳极进液管8经过第一变频泵5与阳极储液罐3的出口连接，电解槽1通过阳极出液管7经过第二变频泵6与阳极储液罐3 的入口连接，电解槽1通过阴极出液管9经过第三变频泵17与第一多级转换接头11连接，电解槽1通过阴极进液管10经过第四变频泵18与第二多级转换接头12连接，第二多级转换接头12与第四变频泵18之间依次设置有过滤器14与电位计13。
电解槽1上方设置有出气孔4；第一变频泵5和第二变频泵6为一对双泵系统，第三变频泵17和第四变频泵18为一对双泵系统；箱体15下端设置有箱体车轮16，数目不少于四个；第一多级转换接头11与第二多级转换接头12处可转接的管路直径范围是1mm-500mm。
由于箱体15下面配有四个箱体车轮16，便于移动。过滤器14安装在阴极进液管10的第四变频泵18之前，用于对电解液过滤除杂，恢复电解液品质；阴极出液管9上安装有第一多级转换接头11，阴极进液管10上安装第二多级多级转换接头12，用于恢复任意规格大小的全钒液流电池储能系统电解液；电位计13安装在阴极进液管10上，用于实时监测电解液中钒离子综合价态，进而指导移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置工作状态。
本实用新型的移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复方法，对电解液进行恢复，具体步骤如下：
1)若需要恢复全钒液流电池正极电解液，将需要恢复的全钒液流电池的正极储液罐的出口与阴极进液管10用第二多级转换接头12连接，同时将需要恢复的全钒液流电池的正极储液罐的进口与阴极出液管9用第一多级转换接头11连接；若需要恢复全钒液流电池负极电解液，将需要恢复的全钒液流电池的负极储液罐的出口与阴极进液管10用第二多级转换接头12连接，同时将需要恢复的全钒液流电池的负极储液罐的进口与阴极出液管9用第一多级转换接头11连接。即用不同的多级转换接头与不同规格的全钒液流电池储能系统连接，在线恢复电解液。之所以选用多级转换接头，是因为不同规格的全钒液流电池储能系统配有不同规格的管路，有多级转换接头，可以用一套在线恢复装置对多种规格的电池电解液进行恢复。一头连接移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置阴极出液管和阴极进液管，另一头接全钒液流电池储能系统的正极储液罐或负极储液罐的出口和进口；
2)启动移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置，通过电位计13监测电解液变化；
3)通过对电位的分析，得出电解液中钒离子综合价态，进而指导移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置工作状态，直到恢复到电池额定容量。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (5)

1.一种移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置，包括箱体，其特征在于，所述箱体内设置有电解装置，所述电解装置包括电解槽、直流电源、阳极储液罐、阳极进液管、阳极出液管、阴极进液管与阴极出液管；电解槽通过阳极进液管经过第一变频泵与阳极储液罐的出口连接，电解槽通过阳极出液管经过第二变频泵与阳极储液罐的入口连接，电解槽通过阴极出液管经过第三变频泵与第一多级转换接头连接，电解槽通过阴极进液管经过第四变频泵与第二多级转换接头连接，第二多级转换接头与第四变频泵之间依次设置有过滤器与电位计。
2.根据权利要求1所述的一种移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置，其特征在于，所述的电解槽上方设置有出气孔。
3.根据权利要求1所述的一种移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置，其特征在于，所述的第一变频泵和第二变频泵为一对双泵系统，第三变频泵和第四变频泵均为一对双泵系统。
4.根据权利要求1所述的一种移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置，其特征在于，所述的箱体下端设置有箱体车轮，数目不少于四个。
5.根据权利要求1所述的一种移动式大功率型全钒液流电池电解液在线恢复装置，其特征在于，第一多级转换接头与第二多级转换接头的管路直径范围为1mm-500mm。
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