CN207818785U - 一种集成散热功能的液流电池端板装置 - Google Patents

一种集成散热功能的液流电池端板装置 Download PDF

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胡永清
吴雄伟
吴雪文
吕善光
萧荣滔
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Abstract

本实用新型提供一种集成散热功能的液流电池端板装置，包括液流通道板、散热部件一、散热部件二和连接部件，所述散热部件一和散热部件二焊接在液流通道板的上端，所述连接部件焊接在散热部件一和散热部件二的上端，所述散热部件一和散热部件二之间留有空隙，所述液流通道板设有负极进液口和液流管道，液流管道的一端为正极进液口，液流管道的另一端为正极出液口，液流管道穿过散热部件一和散热部件二。本实用新型解决了现有集成散热功能的液流电池端板装置和电堆的散热部件消耗功率且体积庞大的问题。

Description

一种集成散热功能的液流电池端板装置
技术领域
本实用新型涉及液流电池，尤其涉及一种集成散热功能的液流电池端板装置及其组成的电堆。
背景技术
来自国家能源局的数据，2015年，中国风电新增装机容量3297万千瓦，再创历史新高；风电累计并网装机容量达到1.29亿千瓦，占全部发电装机容量的8.6％。然而与之相对应的是，风电弃风限电形势的加剧。2015年，全年弃风电量339亿千瓦时，同比增加213亿千瓦时，平均弃风率15％，同比增加7个百分点。2015年，新增光伏装机1513万千瓦，光伏发电累计装机容量4318万千瓦，成为全球光伏发电装机容量最大的国家。全国全年平均利用小时数为1133小时，平均弃光率12.62％。西北部分地区出现较为严重的弃光现象，其中，甘肃全年平均利用小时数为1061小时，弃光率达31％；新疆全年平均利用小时数为1042小时，弃光率达26％。
化解弃风、弃光，突破行业困局，储能技术无疑将发挥重要作用。普遍认为，储能有多种用途，是解决可再生能源发电不连续、不稳定、不可控性，实现跟踪计划发电，实现安全稳定供电的必要手段。
液流电池，尤其是全钒氧化还原液流电池(简称为钒电池，VRB)，是一种新型高效、大容量储能电池，寿命长、安全性高，目前已成功示范应用于风电场的电力平滑输出，未来在广阔的新能源领域，譬如风力发电、光伏发电、智能电网等等，都有着广阔的应用空间。
作为一种高效、大容量的储能电池，其能量效率90％以上。由于电池内阻的存在，剩余的10％的能量转变为热量被消耗掉了。钒电池系统是一个密闭的系统，储液罐、管路都是树脂材料，都是热的不良导体。随着系统的循环次数增加，电池内部的温度逐渐升高，当升高到一定温度的时候，电池正极液中的五价钒容易析出五氧化二钒沉淀，析出的沉淀堵塞流道，包覆碳毡纤维，恶化电堆性能，直至电堆报废。
液流电池系统散热的通常的做法是在液流管路上并联一个换热器。并联一个换热器虽然能解决液流电池系统散热的问题，但换热器是需要消耗功率的，这样就会降低整个液流电池系统的能量效率。而且，并联的换热器由于是集中散热，体积庞大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种集成散热功能的液流电池端板装置及其组成的电堆，以解决现有集成散热功能的液流电池端板装置和电堆的散热部件消耗功率且体积庞大的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种集成散热功能的液流电池端板装置，包括液流通道板、散热部件一、散热部件二和连接部件，所述散热部件一和散热部件二焊接在液流通道板的上端，所述连接部件焊接在散热部件一和散热部件二的上端，所述散热部件一和散热部件二之间留有空隙，所述散热部件一和散热部件二的安装方向在同一平面内相互垂直；所述液流通道板设有负极进液口和液流管道，液流管道的一端为正极进液口，液流管道的另一端为正极出液口，液流管道穿过散热部件一和散热部件二。
进一步地，所述液流管道为往复曲折结构。
进一步地，所述液流管道呈回型。
进一步地，所述液流通道板、散热部件一、散热部件二和连接部件由导热材料制成。
一种液流电池电堆，包括端板和设置在端板下端的钢端板，所述端板为以上所述集成散热功能的液流电池端板装置的任意一种。
本实用新型的有益效果：
当电解液从正极进液口流进时，经过液流管道把液体温度传递给液流通道板。由于液流管道形状是多重弯曲的，这样就增加了电解液在液流通道板上的流动距离，延长了电解液与液流通道板的接触时间，使电解液的热量能充分的传递给液流通道板，提高换热效率。
电解液的热量传递给液流通道板后，液流通道板需要将热量及时的散发或者传递出去，这样才能与电解液进行持续不断的热量传递。在液流通道板上焊接有具有适当间隙的散热部件一和散热部件二。这样，当电解液的热量传递给液流通道板后，液流通道板就能立即将热量传递给散热部件一和散热部件二。散热部件一和散热部件二一方面把热量向空气辐射另一方面把热量又可以传递给连接部件，连接部件通过与电池的钢端板的接触把热量传递给钢端板。热量通过这样层层传递，就把电解液的热量散发出去，从而达到降低电解液温度的目的。
散热部件一和散热部件二在本实用新型中有两种作用：一种是散热，另一种作用是起支撑作用。
连接部件在本实用新型中，也有两种作用：一种是传递热量给钢端板，另一种作用是连接散热部件一和散热部件二，使散热部件一和散热部件二保持适当的稳定。当液流电堆在螺杆锁紧时，散热部件一和散热部件二受力均匀，不变形。
附图说明
图1为本实用新型优选实施例1的剖视图；
图2为本实用新型优选实施例1的前视图；
图3为本实用新型选实施例2的结构示意图。
图中符号说明：液流通道板1，散热部件一2，散热部件二3，连接部件4，负极进液口5，液流管道6，正极进液口7，正极出液口8，端板9，钢端板10。
具体实施例
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图1、图2和图3。
实施例1
一种集成散热功能的液流电池端板装置，包括液流通道板1、散热部件一2、散热部件二3和连接部件4，所述散热部件一2和散热部件二3焊接在液流通道板1的上端，所述连接部件焊接在散热部件一2和散热部件二3的上端，所述散热部件一2和散热部件二3之间留有空隙，所述散热部件一2和散热部件二3的安装方向在同一平面内相互垂直，如图1所示，散热部件一2为竖向安装，散热部件二3为横向安装；所述液流通道板1设有负极进液口5和液流管道6，液流管道6的一端为正极进液口7，液流管道6的另一端为正极出液口8，液流管道6穿过散热部件一2和散热部件二3。
所述液流管道6为往复曲折结构。
所述液流通道板1、散热部件一2、散热部件二3和连接部件4由导热材料制成。
实施例2
一种液流电池电堆，包括端板9和设置在端板9下端的钢端板10，所述端板9为实施例1中的集成散热功能的液流电池端板装置。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种集成散热功能的液流电池端板装置，其特征在于，包括液流通道板(1)、散热部件一(2)、散热部件二(3)和连接部件(4)，所述散热部件一(2)和散热部件二(3)焊接在液流通道板(1)的上端，所述连接部件焊接在散热部件一(2)和散热部件二(3)的上端，所述散热部件一(2)和散热部件二(3)之间留有空隙，所述散热部件一(2)和散热部件二(3)的安装方向在同一平面内相互垂直；所述液流通道板(1)设有负极进液口(5)和液流管道(6)，液流管道(6)的一端为正极进液口(7)，液流管道(6)的另一端为正极出液口(8)，液流管道(6)穿过散热部件一(2)和散热部件二(3)。
2.根据权利要求1所述的一种集成散热功能的液流电池端板装置，其特征在于，所述液流管道(6)为往复曲折结构。
3.根据权利要求1所述的一种集成散热功能的液流电池端板装置，其特征在于，所述液流管道(6)呈回型。
4.根据权利要求1所述的一种集成散热功能的液流电池端板装置，其特征在于，所述液流通道板(1)、散热部件一(2)、散热部件二(3)和连接部件(4)由导热材料制成。
5.一种液流电池电堆，包括端板(9)和设置在端板(9)下端的钢端板(10)，其特征在于，所述端板(9)为权利要求1～4中所述集成散热功能的液流电池端板装置的任意一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112768718A (zh) * 2021-01-11 2021-05-07 上海捷氢科技有限公司 一种燃料电池及其供氢系统加热结构

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