一种用于全钒液流电池的漏液保护结构的制作方法 专利技术说明

电气元件制品的制造及其应用技术1.本实用新型属于电池储能技术领域，具体涉及一种用于全钒液流电池的漏液保护结构。背景技术：2.全钒液流电池将电能以化学能的方式存储在溶解有不同价态钒离子的多元酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，采用质子交换膜作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流，从而使得储存在溶液中的化学能转换成电能。其可逆的反应过程使钒电池顺利完成充电、放电和再充电。3.由于其电解液是溶解有不同价态钒离子的多元酸溶液，具有强酸性和强氧化性，泄露势必会腐蚀储能系统其他部件，造成环境污染的负担，同时影响容量单元的容量，最终影响储能系统的充放电能量。因此，电解液泄露保护方向的技术是保证全钒液流电池使用寿命和安全的重点。4.专利文献cn204649362u公开了一种液流储能电池漏液检测系统，通过在电堆底部的托盘底部、柜体底部等位置布置若干漏液传感器，以此监测系统的漏液情况。当漏液发生时，传感器发送信号至控制器，完成漏液检测与报警。但是全钒液流电池的结构中包含液体较多，该方案没有考虑到大量液体泄漏如何实现后续保护，而单纯的监控和容量较小的托盘无法在液体泄漏量较大时对电池设备和外界环境实现及时有效的保护。对于大型液流电池储能系统，不能全面、及时地检测漏液情况。5.专利文献cn211085574u公开了一种储能液流电池漏液检测系统，其特征在于包括待检测区域，环绕布置在待检测区域周围的漏液检测装置及控制系统，漏液检测装置包括漏液检测带和漏液检测器，控制系统与所述漏液检测装置连接，用于接收所述漏液检测装置发出的报警信号，并执行保护策略。该方法检测范围过大，虽然能通过检测系统的控制模块执行保护策略，但其结构缺乏能排除电解液泄露造成的环境污染的执行机构，只能减轻电解液泄露情况，无法防止已泄露的液体进一步扩大腐蚀范围。技术实现要素：6.本实用新型提供了一种用于全钒液流电池的漏液保护结构，用于解决现有技术无法针对性对液体渗漏后及时发现并对已经漏出的液体进行转移储存，从而导致泄漏的液体仍持续对电池设备或外界环境造成腐蚀损害的技术问题。7.所述的一种用于全钒液流电池的漏液保护结构，包括基础和设于所述基础上的储能设备，所述储能设备包括箱体和设于所述箱体内的全钒液流电池，全钒液流电池包括水平排布的正极储液罐、负极储液罐和功率组件，所述箱体内还设有分别对应设于所述正极储液罐、负极储液罐和功率组件下方的接漏槽，所述基础内设有保护结构模块，所述保护结构模块包括积液罐、排液管和电磁阀，各个积液罐分别通过排液管向上连通对应接漏槽的底部，各个排液管分别设有对应的电磁阀，所述接漏槽底部还设有漏液传感器。8.优选的，所述接漏槽有三个，依次对应正极储液罐、负极储液罐和功率组件，漏液传感器也分为依次对应正极储液罐、负极储液罐和功率组件的漏液传感器一、漏液传感器二和漏液传感器三。9.优选的，所述积液罐也依次分为与正极储液罐、负极储液罐和功率组件对应的积液罐一、积液罐二和积液罐三，电磁阀则分为对应的电磁阀一、电磁阀二和电磁阀三。10.优选的，所述基础为混凝土基础并设有与上方三个接漏槽对应的三个安置槽，每个安置槽对应设置相应的所述积液罐。11.优选的，各个接漏槽均为漏斗状，所述接漏槽的底部设有所述排液管的进口，所述排液管从所述接漏槽底部贯通所述安置槽的顶部并与积液罐的顶部连通。12.优选的，所述电磁阀设于安置槽内。13.本实用新型具有以下优点：1.在漏液时通过设置积液罐对接漏槽中电解液进行存储，防止大量漏液时液体溢出，并能防止漏液直接与电极存储罐或功率组件接触，从而解决了已泄露液体持续对电池设备或外界环境造成腐蚀损害的问题。14.2.利用土建混凝土基础空余位置设置不同的集液罐，分别对正极储液罐、负储液极罐和功率组件的漏液进行收集，避免正负极和电堆泄露的电解液混合，有利于后续的处理回收提纯操作，同时不会增加设备占地面积以及投资成本。15.3.漏液传感器、bms(电池管理系统)和集液罐电控阀的高效联动控制可有效防止大量电解液泄露溢出收集槽腐蚀箱体，防止电解液泄露造成的环境污染，结构简单，可操作性强。16.4.针对大型的储能系统，通过在排液的管路上设置受bms控制的电磁阀，以及在接漏槽底部设置漏液传感器，通过电磁阀的关闭实现在正常检测时，接漏槽能汇流聚集泄漏的液体。从而让底部的漏液传感器能快速检测到漏液，无需大量布置漏液传感器，通过少量检测点便可监控大范围的漏液情况，可以降低成本。17.5.漏液传感装置与电池管理系统bms的高效联动控制保证了电池回路以及循环泵电源的快速切断操作，可有效避免电解液持续泄露。附图说明18.图1为本实用新型一种用于全钒液流电池的漏液保护结构的结构示意图。19.图2为图1所示结构的内部结构示意图。20.图3为图1所示结构的俯视图。21.附图中的标记为：1、储能设备，11、箱体，12、正极储液罐，13、负极储液罐，14、功率组件，15、接漏槽，16、漏液传感器一，17、漏液传感器二，18、漏液传感器三，2、基础，21、积液罐一，22、积液罐二，23、积液罐三，24、安置槽，25、排液管，26、电磁阀一，27、电磁阀二，28、电磁阀三。具体实施方式22.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。23.如图1所示，本实用新型提供了一种用于全钒液流电池的漏液保护结构，包括基础2和设于所述基础2上的储能设备1，所述储能设备1包括箱体11和设于所述箱体11内的全钒液流电池，全钒液流电池包括水平排布的正极储液罐12、负极储液罐13和功率组件14，所述箱体11内还设有分别对应设于所述正极储液罐12、负极储液罐13和功率组件14下方的接漏槽15，所述基础2内设有保护结构模块，所述保护结构模块包括积液罐、排液管25和电磁阀，各个积液罐分别通过排液管25向上连通对应接漏槽15的底部，各个排液管25分别设有对应的电磁阀，所述接漏槽15底部还设有漏液传感器。24.所述漏液传感器和所述电磁阀均受bms控制。电池管理系统包括有如专利文献cn204649362u或专利文献cn211085574u公开的检测系统，既能通过漏液传感器发送的信号及时识别漏液情况，又能发出控制信号控制电池回路以及循环泵电源的快速切断，也能控制电磁阀的开闭。25.通过上述改进，不仅通过接漏槽15接住泄漏的电解液并在底部触发漏液传感器从而让管理人员能通过电池管理系统的监控及时发现漏液情况，同时系统受到漏液信号触发从而快速切断电池回路以及循环泵电源，同时开启对应的电磁阀将接漏槽15中收集的电解液及时输送到对应积液罐进行储存，从而既能防止大量漏液时腐蚀性的电解液从接漏槽15溢出，从而对外部环境造成污染，也能防止电解液泄漏后与电池的储液罐或功率组件14接触，导致已泄露的电解液持续对电池部件造成腐蚀。积液罐作为暂时储存腐蚀性电解液的罐体，采用耐腐蚀材料制造。26.本方案中，所述接漏槽15有三个，依次对应正极储液罐12、负极储液罐13和功率组件14，漏液传感器也分为依次对应正极储液罐12、负极储液罐13和功率组件14的漏液传感器一16、漏液传感器二17和漏液传感器三18。所述基础2为混凝土基础2并设有与上方三个接漏槽15对应的三个安置槽24，每个安置槽24对应设置相应的所述积液罐，所述积液罐也依次分为与正极储液罐12、负极储液罐13和功率组件14对应的积液罐一21、积液罐二22和积液罐三23，电磁阀则依次分为对应的电磁阀一26、电磁阀二27和电磁阀三28。27.各个接漏槽15均为漏斗状，所述接漏槽15的底部中心设有所述排液管25的进口，所述排液管25从所述接漏槽15底部贯通所述安置槽24的顶部并与积液罐的顶部连通，所述电磁阀设于安置槽24内方便检修。28.本实用新型在使用过程中的工作过程如下：正极储液罐12、负极储液罐13和功率组件14中的一处或多处发生漏液时，泄漏的电解液向下流到对应的接漏槽15，初始阶段各个电磁阀关闭，电解液会汇流聚集在所述接漏槽15底部并触发底部对应的漏液传感器，所述漏液传感器发出的漏液信号则会让bms控制对应的电磁阀打开，同时发出控制信号控制电池回路以及循环泵电源快速切断。这样对应有电解液的接漏槽15通过排液管25持续将电解液排入积液罐储存，即使电解液的漏出量比较大也能通过积液罐储存，避免电解液溢出或与电池的部件长时间接触，减少对周围环境和电池部件的腐蚀损害。而当泄漏的电解液都排入积液罐后，而停止运行的电池不再向外泄漏电解液后，接漏槽15中的电解液减少到不再触发漏液传感器，则bms在不再收到漏液信号的情况下关闭之前打开的电磁阀，从而让对应接漏槽15回复初始状态能够再次存储电解液。而当工作人员现场解决漏液问题后即可重新启动电池回路并开启循环泵电源，恢复液流电池的正常运行。29.上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型保护范围之内。









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