CN219716902U - 一种具有换热结构的液流电池电解液储液罐 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种具有换热结构的液流电池电解液储液罐，涉及电化学储能技术领域，包括储液罐本体以及位于储液罐本体内部的沉浸式螺旋式换热管，沉浸式螺旋式换热管的进水口端延伸出储液罐本体且与进水管固定，沉浸式螺旋式换热管的出水口端延伸出储液罐本体且与排水管固定，该具有换热结构的液流电池电解液储液罐，通过水泵的作用，以便于冷却水存储箱内的冷却水依次进入进水管和沉浸式螺旋式换热管内，通过冷却水的作用对储液罐本体内电解液起到换热作用，使用后的冷却水通过排水管排出，通过沉浸式螺旋式换热管设置在储液罐本体内部，减少沉浸式螺旋式换热管占地面积，以便于储液罐本体的安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及电化学储能技术领域，具体涉及一种具有换热结构的液流电池电解液储液罐。
背景技术
液流电池系统主要由电堆、电解液、电解液储罐、循环泵和管路系统等构成，且液流电池系统被存放在柜体内，通常电解液由循环泵从储罐运送到电堆内部，流经电极发生氧化还原反应，化学能被转换成电能，液流电池的输出功率由电堆的大小和数量决定，而储能能量由电解质溶液的浓度和体积决定，而在电堆中，正负极电解液存在交叉渗透，反应过程中会涉及热反应，温度的变化不仅会影响电解质本身的稳定性，更会对电极活性物质在电极上的电化学反应产生影响，从而影响电池性能。
在众多液流电池技术中，全钒液流电池技术最为成熟，该电池具备循环寿命长、安全性好、可模块化设计等特性，成为大规模高效储能技术的首选技术之一。
根据能量守恒定律，液流电池系统在运行过程中会产生热量，而液流电池系统安全可靠的运行需要在一定温度范围内，这就要求在系统中增加换热系统，将多余的热量传递出去，而目前所有液流电池存在换热系统与储液系统是分离的，这样整套液流电池系统对占地空间要求比较大，而且外部管路复杂的问题。
发明内容
为克服现有技术的不足，本实用新型提出一种具有换热结构的液流电池电解液储液罐，包括储液罐本体以及位于储液罐本体内部的沉浸式螺旋式换热管，所述沉浸式螺旋式换热管的进水口端延伸出储液罐本体且与进水管固定，所述沉浸式螺旋式换热管的出水口端延伸出储液罐本体且与排水管固定，所述储液罐本体旁侧设置有水泵和冷却水存储箱，所述进水管远离沉浸式螺旋式换热管的一端与水泵的出水口固定连接，所述冷却水存储箱的出水口与水泵的进水口通过管路连通。
为实现上述目的，通过水泵的作用，以便于冷却水存储箱内的冷却水依次进入进水管和沉浸式螺旋式换热管内，通过冷却水的作用对储液罐本体内电解液起到换热作用，使用后的冷却水通过排水管排出，通过沉浸式螺旋式换热管设置在储液罐本体内部，减少沉浸式螺旋式换热管占地面积，以便于储液罐本体的安装。
进一步地，所述储液罐本体旁侧设置有换热箱，所述换热箱内开设有容纳槽，所述换热箱上铰接连接有封闭容纳槽的检修门，所述容纳槽内固定有隔板，所述水泵固定在隔板上，所述冷却水存储箱位于隔板下方，所述进水管远离沉浸式螺旋式换热管的一端穿设换热箱且进入容纳槽内，所述排水管上设置有对从排水管内流出的冷却水进行循环利用的循环组件。
通过上述技术方案，通过换热箱和隔板的作用对水泵和冷却水存储箱起到支撑收纳作用，以便于放置水泵和冷却水存储箱，通过循环组件的作用对排水管内流出的冷却水进行循环利用，环保节能，节约水资源。
进一步地，所述循环组件包括与排水管远离沉浸式螺旋式换热管的一端固定连接的节温器，所述节温器位于容纳槽内且节温器的进水口与排水管远离沉浸式螺旋式换热管的一端固定连接，所述节温器的出水口有两个，所述节温器的第一个出水口与冷却水存储箱通过第一连接管连通，第二个出水口固定有第二连接管，所述第二连接管远离节温器的一端与冷却水存储箱的进水口固定连接，所述容纳槽上设有对第二连接管内冷却水进行降温的降温组件。
通过上述技术方案，节温器为现有结构，故在此不做过多赘述，通过节温器的作用，温度低于六十度的冷却水进入第一连接管且直接回流至冷却水存储箱内，以便于冷却水循环利用，温度高于六十度的冷却水进入第二连接管内，且通过降温组件的作用对第二连接管内的冷却水进行降温，经过降温后的冷却水进入冷却水存储箱内，以便于冷却水循环利用。
进一步地，所述第二连接管呈蛇形结构且与容纳槽固定连接，所述降温组件包括套设在第二连接管外侧的若干散热片，若干散热片呈阵列式排布且与第二连接管外侧壁固定连接，所述容纳槽内侧壁上固定有若干位于第二连接管旁侧的散热风扇。
通过上述技术方案，通过散热风扇的作用对第二连接管内冷却水进行降温，通过散热片的作用提高第二连接管内冷却水的降温效果。
进一步地，所述换热箱上开设有若干与容纳槽相互连通的散热槽，所述散热槽呈阵列式分布在换热箱上。
通过上述技术方案，通过设置散热槽，对散热风扇进行散热，提高了该装置的散热效果。
进一步地，所述储液罐本体为底部封闭，内部中空，顶部开口的桶状结构，所述储液罐本体上设置有封闭储液罐本体开口部分的密封盖，所述储液罐本体和密封盖通过塑料焊接固定连接。
通过上述技术方案，储液罐本体和密封盖为现有结构，储液罐本体和密封盖通过塑料焊接固定连接，以便于确保储液罐本体的密封性。
进一步地，所述沉浸式螺旋式换热管、进水管和排水管的材质为四氟乙烯和六氟乙烯的共聚物，所述储液罐本体、沉浸式螺旋式换热管、进水管和排水管采用塑料焊接固定连接。
通过上述技术方案，通过储液罐本体、沉浸式螺旋式换热管、进水管和排水管采用塑料焊接固定连接，以保证储液罐本体的密封性，通过沉浸式螺旋式换热管、进水管和排水管采用四氟乙烯和六氟乙烯的共聚物制成，提高沉浸式螺旋式换热管、进水管和排水管的防腐性。
综上所述，该具有换热结构的液流电池电解液储液罐具有以下有益效果：
(1)该具有换热结构的液流电池电解液储液罐，通过水泵的作用，以便于冷却水存储箱内的冷却水依次进入进水管和沉浸式螺旋式换热管内，通过冷却水的作用对储液罐本体内电解液起到换热作用，使用后的冷却水通过排水管排出，通过沉浸式螺旋式换热管设置在储液罐本体内部，减少沉浸式螺旋式换热管占地面积，以便于储液罐本体的安装。
(2)该具有换热结构的液流电池电解液储液罐，通过换热箱和隔板的作用对水泵和冷却水存储箱起到支撑收纳作用，以便于放置水泵和冷却水存储箱，通过循环组件的作用对排水管内流出的冷却水进行循环利用，环保节能，节约水资源。
(3)该具有换热结构的液流电池电解液储液罐，通过节温器的作用，温度低于六十度的冷却水进入第一连接管且直接回流至冷却水存储箱内，以便于冷却水循环利用，温度高于六十度的冷却水进入第二连接管内，且通过降温组件的作用对第二连接管内的冷却水进行降温，经过降温后的冷却水进入冷却水存储箱内，以便于冷却水循环利用。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步描写和阐述。
图1是本实用新型首选实施方式的整体结构示意图；
图2是本实用新型的用于体现沉浸式螺旋式换热管的结构示意图；
图3是本实用新型的用于体现节温器的结构示意图。
附图标记：1、储液罐本体；2、密封盖；3、出水管；4、回流管；5、沉浸式螺旋式换热管；6、进水管；7、排水管；8、换热箱；9、容纳槽；10、散热槽；11、检修门；12、隔板；13、水泵；14、节温器；15、第一连接管；16、第二连接管；17、散热片；18、散热风扇；19、冷却水存储箱。
具体实施方式
下面将结合附图、通过对本实用新型的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本实用新型的技术方案。
如图1-3所示，本实用新型首选实施方式的一种具有换热结构的液流电池电解液储液罐，包括容纳电解液的储液罐本体1，储液罐本体1为底部封闭，内部中空，顶部开口的桶状结构，储液罐本体1上设置有封闭储液罐本体1开口部分的密封盖2，储液罐本体1和密封盖2采用塑料焊接固定连接，以提高储液罐本体1和密封盖2连接的密封性，密封盖2上设有便于储液罐本体1内部电解液排出的出水管3以及便于电解液回流的回流管4，储液罐本体1、密封盖2、出水管3和回流管4的结构为现有技术，故在此不做过多赘述。
如图1，根据能量守恒定律，液流电池系统在运行过程中会产生热量，且液流电池系统安全可靠的运行需要在一定温度范围内，故设置位于储液罐本体1圆周内壁的沉浸式螺旋式换热管5，以便于将多余的热量传递出去。
如图1和图2，沉浸式螺旋式换热管5的进水端穿设储液罐本体1，沉浸式螺旋式换热管5进水端延伸出储液罐本体1的部分固定有进水管6，沉浸式螺旋式换热管5的出水端穿设储液罐本体1，沉浸式螺旋式换热管5的出水端穿设出储液罐本体1的部分固定有排水管7，沉浸式螺旋式换热管5、进水管6和排水管7相互连通且为一体化结构，且沉浸式螺旋式换热管5、进水管6和排水管7的材质为四氟乙烯和六氟乙烯的共聚物，并且储液罐本体1、沉浸式螺旋式换热管5、进水管6和排水管7采用塑料焊接固定连接，以保证储液罐本体1的密封性。
如图2和图3，沉浸式螺旋式换热管5、进水管6和排水管7内流通有冷却水，储液罐本体1外侧设置有换热箱8，换热箱8内开设有容纳槽9，换热箱8上铰接连接有封闭容纳槽9的检修门11，容纳槽9内固定有隔板12，隔板12上固定有水泵13，进水管6远离沉浸式螺旋式换热管5的一端穿设换热箱8且延伸至容纳槽9内，进水管6延伸至容纳槽9内部的一端与水泵13的出水口固定连接，容纳槽9内还固定有冷却水存储箱19，冷却水存储箱19的出水管与水泵13的进水管通过管路连通。
如图2和图3，冷却水存储箱19内部的冷却水通过水泵13的作用流出冷却水存储箱19且流向进水管6内，并且通过进水管6进入沉浸式螺旋式换热管5内部，进入沉浸式螺旋式换热管5内部的冷却水通过排水管7流出沉浸式螺旋式换热管5且对冷却水进行收集，实现了对电解液起到换热作用的效果，通过将沉浸式螺旋式换热管5设置在储液罐本体1内，解决了现有的电解液储存罐外侧换热组件外部管路复杂的问题，减少占地面积，同时通过冷却水的作用将系统中产生的热量通过换热的方式被冷却水带走，从而保证液流电池系统安全可靠的运行。
如图3，冷却水存储箱19上设有两个进水口，排水管7远离沉浸式螺旋式换热管5的一端穿设换热箱8且延伸至容纳槽9内，为了减少冷却水的浪费，排水管7延伸至容纳槽9内部的一端与节温器14的进水口固定连接，节温器14有两个出水口，第一个节温器14的出水口与冷却水存储箱19的其中一个进水口通过第一连接管15固定连接且相互连通，第二个出水口固定有第二连接管16，且第二连接管16远离节温器14的一端与冷却水存储箱19的另一个出水口固定连接且相互连通，容纳槽9内壁设有对第二连接管16进行降温的降温组件。
如图3，从排水管7内流出的冷却水经过节温器14，通过节温器14的作用，温度低于六十度的冷却水直接回流至冷却水存储箱19内以便于再次循环使用，温度高于六十度的冷却水进入第二连接管16内，且通过降温组件对第二连接管16内部的高温冷却水进行降温，经过降温后的冷却水回流至冷却水存储箱19内，以便于冷却水的循环利用，节温器14为现有结构，故在此不做过多赘述。
如图3，第二连接管16呈蛇形结构且与容纳槽9固定连接，通过第二连接管16呈蛇形结构，提高冷却水回流路径长度，以便于对第二连接管16内的冷却水进行冷却，以便于冷却水循环利用。
如图3，降温组件包括套设在第二连接管16外侧的若干散热片17，若干散热片17呈阵列式排布且与第二连接管16外侧壁固定连接，容纳槽9内侧壁上固定有若干位于第二连接管16旁侧的散热风扇18，通过散热风扇18的作用对第二连接管16进行降温散热，通过散热片17的作用提高了第二连接管16的散热效率，以便于冷却水降温。
如图3，换热箱8上开设有若干与容纳槽9连通以便于散热的散热槽10。
使用时，打开水泵13，通过水泵13的作用，以便于冷却水存储箱19内部的冷却水进入进水管6内部，冷却水通过进水管6进入沉浸式螺旋式换热管5内，通过沉浸式螺旋式换热管5和储液罐本体1内电解液的配合，对储液罐本体1内电解液起到换热作用，以便于将热量带出，冷却水通过沉浸式螺旋式换热管5排入至排水管7，且进入节温器14内，通过节温器14的作用，温度低于六十度的冷却水会通过第一连接管15直接进入冷却水存储箱19内，温度高于六十度的冷却水进入第二连接管16内，通过散热片17和散热风扇18的配合对第二连接管16内部的冷却水进行降温，降温后的冷却水会再次进入冷却水存储箱19内，以便于冷却水的循环利用；
通过沉浸式螺旋式换热管5位于储液罐本体1内，解决了外部管路占地空间大，外部管路复杂的问题。
上述具体实施方式仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。本实用新型的保护范围由权利要求确定。
Claims (7)
1.一种具有换热结构的液流电池电解液储液罐，其特征在于，包括储液罐本体(1)以及位于储液罐本体(1)内部的沉浸式螺旋式换热管(5)，所述沉浸式螺旋式换热管(5)的进水口端延伸出储液罐本体(1)且与进水管(6)固定，所述沉浸式螺旋式换热管(5)的出水口端延伸出储液罐本体(1)且与排水管(7)固定，所述储液罐本体(1)旁侧设置有水泵(13)和冷却水存储箱(19)，所述进水管(6)远离沉浸式螺旋式换热管(5)的一端与水泵(13)的出水口固定连接，所述冷却水存储箱(19)的出水口与水泵(13)的进水口通过管路连通。
2.根据权利要求1所述的一种具有换热结构的液流电池电解液储液罐，其特征在于，所述储液罐本体(1)旁侧设置有换热箱(8)，所述换热箱(8)内开设有容纳槽(9)，所述换热箱(8)上铰接连接有封闭容纳槽(9)的检修门(11)，所述容纳槽(9)内固定有隔板(12)，所述水泵(13)固定在隔板(12)上，所述冷却水存储箱(19)位于隔板(12)下方，所述进水管(6)远离沉浸式螺旋式换热管(5)的一端穿设换热箱(8)且进入容纳槽(9)内，所述排水管(7)上设置有对从排水管(7)内流出的冷却水进行循环利用的循环组件。
3.根据权利要求2所述的一种具有换热结构的液流电池电解液储液罐，其特征在于，所述循环组件包括与排水管(7)远离沉浸式螺旋式换热管(5)的一端固定连接的节温器(14)，所述节温器(14)位于容纳槽(9)内且节温器(14)的进水口与排水管(7)远离沉浸式螺旋式换热管(5)的一端固定连接，所述节温器(14)的出水口有两个，所述节温器(14)的第一个出水口与冷却水存储箱(19)通过第一连接管(15)连通，第二个出水口固定有第二连接管(16)，所述第二连接管(16)远离节温器(14)的一端与冷却水存储箱(19)的进水口固定连接，所述容纳槽(9)上设有对第二连接管(16)内冷却水进行降温的降温组件。
4.根据权利要求3所述的一种具有换热结构的液流电池电解液储液罐，其特征在于，所述第二连接管(16)呈蛇形结构且与容纳槽(9)固定连接，所述降温组件包括套设在第二连接管(16)外侧的若干散热片(17)，若干散热片(17)呈阵列式排布且与第二连接管(16)外侧壁固定连接，所述容纳槽(9)内侧壁上固定有若干位于第二连接管(16)旁侧的散热风扇(18)。
5.根据权利要求2所述的一种具有换热结构的液流电池电解液储液罐，其特征在于，所述换热箱(8)上开设有若干与容纳槽(9)相互连通的散热槽(10)，所述散热槽(10)呈阵列式分布在换热箱(8)上。
6.根据权利要求1所述的一种具有换热结构的液流电池电解液储液罐，其特征在于，所述储液罐本体(1)为底部封闭，内部中空，顶部开口的桶状结构，所述储液罐本体(1)上设置有封闭储液罐本体(1)开口部分的密封盖(2)，所述储液罐本体(1)和密封盖(2)通过塑料焊接固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种具有换热结构的液流电池电解液储液罐，其特征在于，所述沉浸式螺旋式换热管(5)、进水管(6)和排水管(7)的材质为四氟乙烯和六氟乙烯的共聚物，所述储液罐本体(1)、沉浸式螺旋式换热管(5)、进水管(6)和排水管(7)采用塑料焊接固定连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |