專利名稱:用于電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的集成系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)。具體地,本發(fā)明涉及用于提供將電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)容納在其中的緊湊框架的特定系統(tǒng)和方法。
圖I是電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。圖2A是包括分流流道和分流流道蓋的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的部分分解圖。圖2B是圖2A所示的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的立體圖。圖2C是圖2A所示的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的俯視立體圖。圖2D是圖2A所示的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的側(cè)視立體圖。圖2E是圖2A所示的分流流道的立體圖。
具體實(shí)施例方式諸如電化學(xué)可充電電池的儲(chǔ)能系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要部件,特別是由風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、光伏電池和其他不可調(diào)度能源供應(yīng)的電力系統(tǒng)的重要部件。儲(chǔ)能系統(tǒng)還可用來使能源套利(例如,在非用電高峰期銷售和購買電力);用作不間斷電源(UPS),以提供備用電力;以及與主要電源結(jié)合用在電力質(zhì)量應(yīng)用中。根據(jù)各個(gè)實(shí)施例,電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)通過使液體反應(yīng)物通過一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)電池而產(chǎn)生電力。電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)可根據(jù)系統(tǒng)的瞬時(shí)電力需求而包括任意數(shù)量和構(gòu)造的電池。類似地,電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)可根據(jù)系統(tǒng)的能量容量需求而具有可用于系統(tǒng)的不同量的液體反應(yīng)物。電池的數(shù)量可確定電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠產(chǎn)生和/或吸收的瞬時(shí)電力的量。可用于電化學(xué)電池的液體反應(yīng)物的體積總體上限定其電力存儲(chǔ)和生產(chǎn)能力。通常,電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)合了至少三個(gè)主要部件,S卩,(I)反應(yīng)電池(或多組這種電池);(2)反應(yīng)物存儲(chǔ)罐;以及(3)用于在罐與電池之間傳送反應(yīng)物的反應(yīng)物分配系統(tǒng)。反應(yīng)物分配系統(tǒng)可以是復(fù)雜的組件。反應(yīng)物分配系統(tǒng)可包括泵、管、傳感器、以及與其相關(guān)的控制器等等。這些單個(gè)部件可由結(jié)構(gòu)框架保持在一起,或在較大的裝置中可直接安裝在車間地面上。根據(jù)需要,這些元件可由不連續(xù)的管道或軟管連接。儀器可沿這些管道安裝,并且可與其他部件分開安裝。這種構(gòu)造,雖然實(shí)用,但可導(dǎo)致系統(tǒng)具有很大數(shù)量的單個(gè)部件?;ミB管、緊固硬件和支撐這些部件的結(jié)構(gòu)件的費(fèi)用可導(dǎo)致很高的成本。本文公開的系統(tǒng)和方法可用在使用液體反應(yīng)物的多種類型電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中。例如,這樣的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)可使用釩氧化還原基液體反應(yīng)物、多硫化溴化物基液體反應(yīng)物、鋅溴基液體反應(yīng)物、鈰鋅基液體反應(yīng)物和鉛基液體反應(yīng)物。本文公開的系統(tǒng)和方法采用各種技術(shù)來減少電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本??赏ㄟ^將液體反應(yīng)物分配系統(tǒng)的各個(gè)部件結(jié)合在分流流道(flow manifold)中來減少電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。在各個(gè)實(shí)施例中,分流流道可設(shè)置用于將液體反應(yīng)物分配到電池堆的多個(gè)通道。在各個(gè)實(shí)施例中,分流流道可與分流流道蓋結(jié)合使用。其他實(shí)施例可包括替代結(jié)構(gòu),這些替代結(jié)構(gòu)用于建立可用來在電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中分配液體反應(yīng)物的流體通道。例如,可使用不同的制造工藝(例如,失去材料的鑄造工藝或滾塑成型工藝)在這樣的實(shí)施例中形成流體通道。分流流道蓋可配置成支撐液體反應(yīng)物系統(tǒng)的多個(gè)部件。這樣的部件可包括一個(gè)或多個(gè)液體反應(yīng)物泵馬達(dá)、入口和出口、參比電池以及多個(gè)傳感器。經(jīng)由入口和出口接收的液體反應(yīng)物到電池堆的分配可主要由分流流道蓋完成。在某些實(shí)施例中,分流流道和分流流道蓋可直接連接到電池堆。如本文所使用的術(shù)語,電池堆包括多個(gè)單個(gè)的電化學(xué)電池。將分流流道和分流流道蓋連接到電池堆可實(shí)現(xiàn)幾個(gè)優(yōu)點(diǎn),包括(1)通過減少在安裝過程中建立的流體連接的數(shù)量簡化電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng) 的安裝;(2)減少電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)流體連接的數(shù)量可提高可靠性;(3)減小電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的尺寸;(4)允許在一個(gè)生產(chǎn)線上作為組合系統(tǒng)生產(chǎn)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng);以及(5)允許對電池堆和反應(yīng)物分配系統(tǒng)兩者使用普通的結(jié)構(gòu)部件。本文所公開的各個(gè)實(shí)施例還可實(shí)現(xiàn)安全和可靠性的某些優(yōu)點(diǎn)。更確切地說,通過減少暴露的管的量和反應(yīng)物通過其流動(dòng)的互連件的數(shù)量,存在在系統(tǒng)的操作過程中,管和互連件的意外損壞減少的可能性。另外,電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的管和互連件可能需要使用有毒的粘合劑。在本文所公開的需要較少流體互連的實(shí)施例中,這些實(shí)施例也需要減少的粘合劑的量。上面提到的優(yōu)點(diǎn),連同本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到的其他優(yōu)點(diǎn),允許電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的生產(chǎn)、安裝和操作更安全、成本更低、更緊湊、更容易生產(chǎn)和安裝成本更低。圖I示出結(jié)合電池堆122的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例的框圖。電池堆122可包括多個(gè)單個(gè)的電化學(xué)電池。多個(gè)單個(gè)的電化學(xué)電池中的每一個(gè)都可如名稱為 Electrochemical Battery Incorporating Internal Manifolds 的美國專利No. 7, 687, 193 (“ ’ 193專利”)中所描述的操作,所述專利的全部內(nèi)容通過引用合并于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)可很大地變化。圖I所示的框圖是為了示例性目的示出的。如由電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)100可用于其中的特定應(yīng)用所指出的,任意數(shù)量的電池和寬范圍的電池表面積可包括在電池堆122中。電池堆122可包括反應(yīng)物入口 142和144。反應(yīng)物可由泵116和118分別供應(yīng)到反應(yīng)物入口 142和144。泵116和118可從反應(yīng)物存儲(chǔ)罐190和191抽取液體反應(yīng)物。泵馬達(dá)192和193由驅(qū)動(dòng)軸158和159連接到泵116和118。反應(yīng)物入口 142和144之一可用來容許陽性反應(yīng)物(例如,分析物溶液)進(jìn)入,而另一入口可用來容許陰性反應(yīng)物(例如,陰極電解質(zhì)溶液)進(jìn)入。反應(yīng)物存儲(chǔ)罐190和191可存儲(chǔ)液體反應(yīng)物。反應(yīng)物存儲(chǔ)罐190和191之一可存儲(chǔ)陽性反應(yīng)物,而另一個(gè)可存儲(chǔ)陰性反應(yīng)物。電池堆122還可包括反應(yīng)物出口 176和177,反應(yīng)物可從反應(yīng)物出口 176和177離開電池堆122,返回到反應(yīng)物存儲(chǔ)罐190和191。參比電池120可提供電池堆122性能的指標(biāo)。參比電池120可經(jīng)由入口 168接收反應(yīng)物,并且反應(yīng)物可通過參比電池出口 169離開參比電池120。從電池堆122獲得的測量可根據(jù)從電池堆122瞬時(shí)提取多少電力直接波動(dòng)?;陔娏Σ▌?dòng),直接監(jiān)測電池堆122的電輸出可提供電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)100性能的差的測量結(jié)果。相反,參比電池120可不經(jīng)受類似的電力提取波動(dòng),因此,參比電池120可提供電池堆122整體性能的良好指標(biāo)。參比電池120的電引線(未示出)可連接到監(jiān)視和/或控制系統(tǒng)(未示出)。參比電池120的電引線可配置成監(jiān)視參比電池120的開路電壓。電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)100還可包括多個(gè)傳感器和閥門。傳感器108a、108b、I IOa和I IOb可配置成監(jiān)視液體反應(yīng)物的某些特性。例如,傳感器108a和108b可監(jiān)視一種反應(yīng)物的溫度和壓力,而傳感器IlOa和IlOb監(jiān)視另一反應(yīng)物的溫度和壓力。此外,混合閥134可配置成選擇性地混合反應(yīng)物。電引線132和133可將電能傳導(dǎo)至電池堆122,或從電池堆122傳導(dǎo)電能。電引線132可電連接到一個(gè)或多個(gè)電源和一個(gè)或多個(gè)電力負(fù)載。根據(jù)連接的電力負(fù)載的電力需求,或根據(jù)電源供應(yīng)的電能,泵馬達(dá)192和193可調(diào)整它們的速度,以改變經(jīng)過電池堆122的反應(yīng)物的量。以此方式,電池堆122可吸收或供應(yīng)可變量的電能??刹捎每刂葡到y(tǒng)( 未示出),以根據(jù)需要的電能或可用的電能使泵馬達(dá)192和193的作用優(yōu)化。某些實(shí)施例可采用如在名稱為 System and Method for Optimizing Efficiency and Power Outputfrom aVanadium Redox Battery Energy Storage System 的美國專利公開No. 2005/0158614 中所描述的控制系統(tǒng),所述專利的全部內(nèi)容通過引用合并于此。如圖I所示,反應(yīng)物在電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的分配可涉及許多流體連接。增加系統(tǒng)中流體連接的數(shù)量對電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能和可靠性有不利的影響。這些連接可能使反應(yīng)物泄露,和/或可能需要維護(hù)來防止泄露。另外,在安裝過程中建立每個(gè)流體連接都可能是昂貴耗時(shí)的任務(wù)。如本文所公開的,電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)的許多流體連接可由分流流道和分流流道蓋制成。包括分流流道和分流流道蓋的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)可顯示出增加的可靠性,因?yàn)檫@樣的系統(tǒng)可具有減少的暴露管道的量和減少的暴露流體連接的數(shù)量。另外,由于必須在安裝時(shí)制造的流體連接的數(shù)量減少,這樣的系統(tǒng)可以更低成本來安裝。圖2A至2E示出包括分流流道230和分流流道蓋224的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200的一個(gè)實(shí)施例的各個(gè)視圖。在圖2A至2E中,相同的數(shù)字用來指相同的部件。在圖2A至2E所示的各個(gè)視圖中,某些結(jié)構(gòu)更清楚地示在一個(gè)視圖或另一視圖中。在合適的情況下,關(guān)于特定特征的討論可參考具體的圖,然而,圖2A至2E不必按順序處理,并且不必關(guān)于圖2A至2E中的每一個(gè)來討論每個(gè)結(jié)構(gòu)。為了避免使所示實(shí)施例的方面不清楚,不是所有的結(jié)構(gòu)都標(biāo)記在圖2A至2E的每一個(gè)中。圖2A示出電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200的分解立體圖。電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200包括電池堆222,其中多個(gè)電化學(xué)電池可存儲(chǔ)或提供電化學(xué)能。多個(gè)電化學(xué)電池中的每一個(gè)都可如’193專利中所描述的充分實(shí)現(xiàn)。電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200可包括前壓縮框架206和后壓縮框架207。圖2C的俯視立體圖示出前壓縮框架206和后壓縮框架207。多個(gè)堆壓力連接件204和202可連接前壓縮框架206和后壓縮框架207。端板295可放置在電池堆222與后壓縮框架207之間。端板295可在與分流流道230相反的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200的一側(cè)上為電池堆222提供結(jié)構(gòu)支撐。在替代實(shí)施例中,電池堆222可激光焊接到分流流道230上。多個(gè)壓縮彈簧250可放置在前壓縮框架206與分流流道蓋224之間。如圖2C所示,第二多個(gè)壓縮彈簧251可放置在后壓縮框架207與電池堆222之間。壓縮彈簧251的作用是允許電池堆222由于操作溫度變化而熱膨脹和熱收縮。壓縮彈簧251可在電池堆222上保持大致恒定的力,而無論電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200的操作溫度如何。前壓縮框架206、后壓縮框架207、堆壓力連接件204和壓縮彈簧250和251包括用于容納電池堆222和在電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200內(nèi)分配液體反應(yīng)物的各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)框架。分流流道蓋224和分流流道230容納各個(gè)泵、傳感器、閥門和將液體反應(yīng)物分配到電池堆222的反應(yīng)物通道。在所示實(shí)施例中,分流流道蓋224包括允許反應(yīng)物進(jìn)入和離開電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200的多個(gè)反應(yīng)物端口連接器212至215。反應(yīng)物端口連接器212和213可與反應(yīng)物入口 242和244流體連通。反應(yīng)物入口 242和244之一可用來容許陽性液體反應(yīng)物(例如,分析物溶液)進(jìn)入,而另一入口用來容許陰性液體反應(yīng)物(例如,陰極電解質(zhì)溶液)進(jìn)入。反應(yīng)物端口連接器214和215可與反應(yīng)物出口 238和240流體連通。反應(yīng)物出口 238和240之一可用來允許陽性反應(yīng)物離開電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200,而另一出口可用來允 許陰性反應(yīng)物離開電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200。反應(yīng)物端口連接器212至215可用來將電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200連接到容納陽性和陰性反應(yīng)物的貯液器。在某些實(shí)施例中,反應(yīng)物端口連接器212至215可包括單向閥,以確保液體反應(yīng)物沿適當(dāng)方向流動(dòng)。反應(yīng)物可通過泵馬達(dá)216和218在整個(gè)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200循環(huán)。泵馬達(dá)216和218可分別使用泵殼體254和泵殼體256連接到分流流道蓋224。泵馬達(dá)218可驅(qū)動(dòng)葉輪228。在所示實(shí)施例中,分流流道蓋224包括葉輪端口 252,葉輪驅(qū)動(dòng)軸258可通過葉輪端口252延伸。雖然由于圖2的視角未示出,但可放置與葉輪228、驅(qū)動(dòng)軸258和葉輪端口 252相對的第二葉輪、驅(qū)動(dòng)軸和端口。分流流道后蓋226可將反應(yīng)物從入口 244引導(dǎo)到葉輪殼體 262。分流流道蓋224還可容納其他器件,如參比電池220、傳感器裝置208和210以及混合閥234。傳感器裝置208和210可實(shí)現(xiàn)為各種類型的傳感器。各個(gè)實(shí)施例可包括一個(gè)或多個(gè)以下類型傳感器壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、氫傳感器等等。在所示實(shí)施例中,參比電池220放置在分流流道蓋224上。如以上所討論的,參比電池220可提供電池堆222電性能的指標(biāo)。參比電池220可使用參比電池支座236附接到分流流道蓋224。傳感器208和210中的一個(gè)裝置可與陽性反應(yīng)物流體連通,而另一裝置與陰性反應(yīng)物流體連通。傳感器裝置208可接收在流量壓力傳感器端口 260內(nèi)?;旌祥y234也可放置在分流流道蓋224上?;旌祥y234可通過混合閥端口 248與反應(yīng)物連通。分流流道蓋224可鄰接分流流道230,并建立流體密封。分流流道230可設(shè)置連接各個(gè)入口、出口和電池堆的流體通道。在所示實(shí)施例中,分流流道230在一側(cè)鄰接分流流道蓋224,在另一側(cè)鄰接電池堆222。電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200可包括與電池堆222電連通的前集電器264和后集電器266(圖2C)。集電器264和266可從電池堆222收集電流。前集電器264可放置在與后集電器266相反的電池堆222的端部上,以能夠使電流流動(dòng)。前集電器264可與前電連接器232電連通,后集電器266可與后電連接器233電連通。電連接器232和233可用來將電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200連接到電力系統(tǒng)。在某些實(shí)施例中,術(shù)語總線板可用來代替術(shù)語集電器。圖2E示出分流流道230的立體圖??山?jīng)由反應(yīng)物入口孔288和289接收反應(yīng)物。經(jīng)由反應(yīng)物入口孔288和289接收的反應(yīng)物可由分流流道后蓋226和第二分流流道后蓋(未示出)引導(dǎo)到葉輪入口孔272和273。葉輪入口孔272和273將液體反應(yīng)物提供給葉輪殼體262和263。葉輪228和第二葉輪(未示出)可分別連接到泵馬達(dá)216和218,并且葉輪可在葉輪殼體262和263內(nèi)旋轉(zhuǎn)。泵馬達(dá)216和218的操作可在壓力下驅(qū)動(dòng)反應(yīng)物通過反應(yīng)物通道284和285。反應(yīng)物可經(jīng)由電池堆入口孔274和275供應(yīng)到電池堆222。反應(yīng)物通道284和285還可將反應(yīng)物引導(dǎo)到傳感器反應(yīng)物通道286和287。接收的反應(yīng)物還可供應(yīng)到參比電池通道280和281。反應(yīng)物可通過電池堆出口孔276和277離開電池堆222。電池堆出口孔276和277還可將反應(yīng)物引導(dǎo)到參比電池通道282和283。參比電池220可位于參比電池通道280至283之上,以從每個(gè)入口孔和出口孔接收反應(yīng)物。因此,參比電池220可提供電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200性能的指標(biāo)。混合閥234的操作可允許通過電池堆出口孔276離開電池堆222的反應(yīng)物和通過反應(yīng)物入口孔289接收的反應(yīng)物混合。來自電池堆出口孔276和反應(yīng)物入口孔289中的每一個(gè)的反應(yīng)物可通過混合通道279引導(dǎo)到混合閥孔278?;旌祥y234可允許由于水和液體反應(yīng)物轉(zhuǎn)移穿過電池堆222的每個(gè)電池(未示出)中的構(gòu)件(未示出)而產(chǎn)生的液體反應(yīng)物損失的能量容量恢復(fù)。如圖2A所示,各個(gè)反應(yīng)物通道可在分流流道230中凹陷或縮進(jìn)。各個(gè)反應(yīng)物通道 可由分流流道蓋224密封。除了如上所述的分流流道蓋224中的各個(gè)孔以外,反應(yīng)物可密封在分流流道蓋224與各個(gè)反應(yīng)物通道之間。在各個(gè)實(shí)施例中,分流流道蓋224與分流流道230之間的密封可通過不連續(xù)的密封組件(即墊片、O形環(huán)等),通過在制造過程中將分流流道蓋224和分流流道230熔融在一起(即通過焊接),或通過在分流流道蓋224與分流流道230之間施加足夠的力以保持壓力或密封來形成。多個(gè)如電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)200的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)可一齊操作,以提供希望量的電能存儲(chǔ)。本文所描述的實(shí)施例不需要用于反應(yīng)物內(nèi)部分配的不連續(xù)的管路或軟管。而是通過分流流道蓋和分流流道實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物的分配。因此,本文所公開的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)施例的安裝不需要現(xiàn)場調(diào)整,以允許內(nèi)部分配液體反應(yīng)物。因此,這樣的系統(tǒng)可在單一的生產(chǎn)線上作為組合系統(tǒng)生產(chǎn)。對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是,在不脫離本發(fā)明基本原則的情況下,可對上述實(shí)施例的細(xì)節(jié)作出改變。因此,本發(fā)明的范圍應(yīng)僅由以下權(quán)利要求來確定。
權(quán)利要求
1.一種電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),包括 電化學(xué)電池堆; 液體反應(yīng)物分配系統(tǒng),包括 分流流道,包括, 多個(gè)液體反應(yīng)物流動(dòng)通道,以接收液體反應(yīng)物并分配所述液體反應(yīng)物, 多個(gè)分流流道孔,以提供與所述電化學(xué)電池堆的流體連通; 分流流道蓋,包括, 多個(gè)分流流道蓋孔,以提供與所述分流流道的流體連通, 多個(gè)安裝點(diǎn),以支撐多個(gè)液體反應(yīng)物分配系統(tǒng)部件;以及 支撐框架,以支撐所述電化學(xué)電池堆、所述分流流道和所述分流流道蓋; 其中,所述分流流道蓋建立至少部分地沿所述多個(gè)液體反應(yīng)物流動(dòng)通道中的至少一個(gè)的長度的流體密封。
2.如權(quán)利要求I所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),還包括第一液體反應(yīng)物泵馬達(dá)和第二液體反應(yīng)物泵馬達(dá),并且其中,所述多個(gè)安裝點(diǎn)包括用于所述第一液體反應(yīng)物泵馬達(dá)和所述第二液體反應(yīng)物泵馬達(dá)的多個(gè)安裝點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其中,所述第一液體反應(yīng)物泵馬達(dá)和所述第二液體反應(yīng)物泵馬達(dá)各自包括葉輪,并且 其中,所述分流流道包括, 第一葉輪殼體,所述第一葉輪殼體配置成接收所述第一液體反應(yīng)物泵馬達(dá)的葉輪,以及 第二葉輪殼體,所述第二葉輪殼體配置成接收所述第二液體反應(yīng)物泵馬達(dá)的葉輪。
4.如權(quán)利要求I所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),還包括放置在所述分流流道與所述分流流道蓋之間的墊片,所述墊片幫助至少部分地沿所述多個(gè)液體反應(yīng)物流動(dòng)通道中的至少一個(gè)的長度的流體密封。
5.如權(quán)利要求I所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),還包括參比電池,并且其中,所述參比電池提供所述電化學(xué)電池堆電性能的指標(biāo)。
6.如權(quán)利要求4所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其中,所述分流流道還包括多個(gè)參比電池通道。
7.如權(quán)利要求6所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其中,所述分流流道蓋還包括多個(gè)孔,所述多個(gè)孔配置成允許所述多個(gè)參比電池通道與所述參比電池之間的流體連通。
8.如權(quán)利要求I所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其中,所述分流流道蓋還包括多個(gè)孔以及與所述多個(gè)孔流體連通的多個(gè)液體反應(yīng)物端口連接器。
9.如權(quán)利要求8所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其中,所述多個(gè)孔提供所述多個(gè)液體反應(yīng)物端口連接器中的至少一個(gè)與所述多個(gè)液體反應(yīng)物分配通道中的至少一個(gè)之間的流體連通。
10.如權(quán)利要求I所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),還包括多個(gè)傳感器,以監(jiān)測所述液體反應(yīng)物的至少一個(gè)特性。
11.如權(quán)利要求10所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其中,所述分流流道蓋還包括多個(gè)孔,所述多個(gè)孔配置成接收所述多個(gè)傳感器,并提供所述多個(gè)傳感器與所述液體反應(yīng)物流動(dòng)通道之間的流體連通。
12.如權(quán)利要求10所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其中,所述多個(gè)傳感器包括壓力傳感器和溫度傳感器。
13.如權(quán)利要求I所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其中,所述液體反應(yīng)物分配系統(tǒng)還包括混合閥,并且其中,所述分流流道蓋包括接收所述混合閥的安裝點(diǎn)。
14.如權(quán)利要求13所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其中,所述分流流道包括液體反應(yīng)物混合通道。
15.如權(quán)利要求14所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其中,所述分流流道包括混合閥孔。
16.如權(quán)利要求I所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其中,所述支撐框架包括放置在所述支撐框架與所述分流流道蓋之間的多個(gè)壓縮彈簧,并且其中,所述多個(gè)壓縮彈簧幫助至少部分地沿所述多個(gè)液體反應(yīng)物流動(dòng)通道中的至少一個(gè)的長度的流體密封。
17.如權(quán)利要求I所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其中,所述電化學(xué)電池堆配置成使用釩氧化還原基液體反應(yīng)物操作。
18.如權(quán)利要求I所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其中,所述電化學(xué)電池堆配置成使用多硫化溴化物基液體反應(yīng)物、鋅溴基液體反應(yīng)物、鈰鋅基液體反應(yīng)物和鉛基液體反應(yīng)物中的至少一種操作。
19.如權(quán)利要求I所述的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),其中所述支撐框架包括, 第一壓縮框架, 第二壓縮框架,以及 將所述第一壓縮框架連接到所述第二壓縮框架的多個(gè)壓縮連接件。
20.一種在電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)分配液體反應(yīng)物的分流流道,所述分流流道包括 多個(gè)液體反應(yīng)物流動(dòng)通道,以接收液體反應(yīng)物并分配所述液體反應(yīng)物; 多個(gè)分流流道孔,以提供與電化學(xué)電池堆的流體連通; 第一葉輪殼體,所述第一葉輪殼體配置成接收第一液體反應(yīng)物泵馬達(dá)的葉輪;以及 第二葉輪殼體,所述第二葉輪殼體配置成接收第二液體反應(yīng)物泵馬達(dá)的葉輪。
全文摘要
本發(fā)明涉及電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)。具體地,本發(fā)明涉及用于提供將電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)容納在其中的緊湊框架的特定系統(tǒng)和方法。本發(fā)明公開了電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的各個(gè)實(shí)施例包括分流流道和分流流道蓋。分流流道可設(shè)置用于將液體反應(yīng)物分配到電池堆的多個(gè)通道。分流流道可與分流流道蓋結(jié)合使用。分流流道蓋可配置成支撐液體反應(yīng)物分配系統(tǒng)的多個(gè)部件。這樣的部件可包括液體反應(yīng)物泵馬達(dá)、入口和出口、參比電池以及多個(gè)傳感器。液體反應(yīng)物從入口和出口到電池堆的分配可由分流流道蓋完成。
文檔編號(hào)H01M8/02GK102947994SQ201180028452
公開日2013年2月27日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者馬修·艾伯特·麥克倫南·哈佩爾, 加里·賴普, 蒂莫西·戴維·約翰·亨尼西 申請人:Jd控股有限公司