一种液流电池的一体化板框及电堆制造技术

本发明专利技术公开了一种液流电池的一体化板框及电堆，一体化板框包括电池板框主体、电池板框盖板和双极板，所述电池板框主体的上侧面设置有阶梯状槽孔，所述电池板框盖板将所述双极板扣合在所述槽孔的台阶面上，所述电池板框盖板的周边与所述槽孔轮廓配合装配形成完整的平面；所述双极板与所述电池板框主体和电池板框盖板之间设置有连接结构；所述电池板框盖板上设置有电解液通过的分支通道，所述分支通道与所述电池板框主体的主流通道连通。本发明专利技术液流电池的一体化板框及使用其制作的电堆，解决电池板框组装、制造过程中渗漏、错位和扭曲的问题，降低了成本，提高了电池板框的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种液流电池的一体化板框及电堆
本专利技术涉及液流电池附属设施
，尤其涉及一种液流电池的一体化板框及电堆。
技术介绍
目前，作为一种新的储能方式，液流电池以其能量转换效率高、使用寿命长和安全性好等优点，得到了人们的广泛关注。全钒液流电池(以下简称钒电池)是一种非常具有发展前景的绿色环保储能电池，它在制造、使用和废弃过程中均不产生有害物质。具有特殊的电池结构，其活性物质贮存在电堆外部的储液罐中，钒电池与传统的固相蓄电池相比，具有浓差极化小、电池容量大且容易调整、寿命长、能耐受大电流充放、电解液可再生循环使用、不会产生污染环境的废弃物等优势，生产制造成本低等特点。液流电池是通过不同价态的离子之间的氧化还原反应，实现电能与化学能的转换，达到储存和释放能量的目的，具有响应速度快，耐冲击，长寿命，效率高，综合成本低。液流电池系统主要由电堆和电解液组成，电堆是电极反应的场所，负责充电放电的能量转化，电解液中的离子通过其价态的变化实现能量储存的目的，因此，液流电池中的功率模和容量相对独立，可以灵活设计和扩展。液流电池电堆由端板、电池板框、双极板、多孔电极和质子交换膜等部件组成。其中双极板镶嵌在板框内，电池板框设有正负极电解液的流通通道。因此，电池板框结构有着至关重要的作用，目前板框结构由两片单极板框镶嵌双极板组装而成，造价过高，而且双极板使用尺寸大，易出现电池板框渗漏、错位、扭曲的情况。因此，需要针对上述缺陷开发一种液流电池的一体化板框及电堆。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种液流电池的一体化板框及电堆，解决电池板框组装、制造过程中渗漏、错位和扭曲的问题，降低了成本，提高了电池板框的可靠性。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术一种液流电池的一体化板框，包括电池板框主体、电池板框盖板和双极板，所述电池板框主体的上侧面设置有阶梯状槽孔，所述电池板框盖板将所述双极板扣合在所述槽孔的台阶面上，所述电池板框盖板的周边与所述槽孔轮廓配合装配形成完整的平面；所述双极板与所述电池板框主体和电池板框盖板之间设置有连接结构；所述电池板框盖板上设置有电解液通过的分支通道，所述分支通道与所述电池板框主体的主流通道连通。进一步的，所述连接结构具体采用密封粘接胶进行粘接。进一步的，所述电池板框主体和电池板框盖板的粘接面上设置有密封胶槽和溢胶保护槽。进一步的，所述连接结构具体采用注塑或者熔融焊接的方式进行粘接。进一步的，所述连接结构具体采用密封垫片或者密封圈的方式进行压接密封。进一步的，所述电池板框主体和电池板框盖板的压接面上设置有密封线或者密封槽。进一步的，所述电池板框盖板的外轮廓形状为长方形、椭圆形或者梯形，相应的所述双极板和所述槽孔的轮廓与所述电池板框盖板相配合。进一步的，所述电池板框盖板的外轮廓形状为长方形时，所述长方形的长与宽比值范围为1.5～2.5。一种电堆，包括上端板、下端板、离子膜和中间板，所述中间板采用上述任一项所述的一体化板框，所述上端板和下端板之间叠加若干所述一体化板框组成电堆；所述上端板和一体化板框之间设置有所述离子膜，相邻所述一体化板框之间设置有所述离子膜，所述一体化板框和下端板之间设置有所述离子膜。进一步的，所述上端板的下侧设有凹槽，所述一体化板框的上侧和下侧均设置有凹槽，所述下端板的上侧设有凹槽；所述凹槽内均设有电极。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：本专利技术一种液流电池的一体化板框，通过将电池板框盖板和双极板密封连接扣合在电池板框主体的所述槽孔内，形成一体化的板框。电池板框主体与双极板、电池板框盖板之间设有连接结构形成良好的密封性能，能够承受较大的压力而不发生泄漏、渗漏；所述槽孔的配合使电池板框主体和双极板、电池板框盖板形成一体化，不会发生错位、扭曲、脱落，提高制造过程中的可靠性。同时，电池板框盖板上设有分支流道以增加电解液在电极上的分布效果，达到均匀分布，提升电池的性能。由于此结构的使用，减少双极板的外围尺寸，提高了原材料的使用率，避免了电解液在未进入反应电极之前接触到双极板，降低了对双极板进行腐蚀的可能性；电池板框结构制造过程简单、便于大规模生产制造，减低成本。本专利技术液流电池的一体化板框，解决电池板框组装、制造过程中渗漏、错位和扭曲的问题，降低了成本，提高了电池板框的可靠性。本专利技术一种液流电池的电堆，通过由上端板和下端板之间叠加若干一体化板框组成的电堆，制造过程简单、便于大规模生产制造，减低材料成本和加工成本，同时一体化板框不会发生错位、扭曲、脱落，增加了电堆的使用寿命。附图说明下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术一具体实施方式中液流电池的一体化板框的结构示意图；图2为本专利技术一具体实施方式中液流电池的一体化板框的结构示意图；图3为本专利技术一具体实施方式中液流电池的一体化板框的结构示意图；图4为本专利技术一具体实施方式中液流电池的一体化板框的结构示意图；图5为本专利技术电堆的结构示意图；附图标记说明：1、电池板框主体；2、电池板框盖板2；3、双极板；4、连接结构；5、一体化板框；6、上端板；7、下端板；8、电极；9、离子膜。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种液流电池的一体化板框及电堆，解决电池板框组装、制造过程中渗漏、错位和扭曲的问题，降低了成本，提高了电池板框的可靠性。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。参考附图，图1为本专利技术一具体实施方式中液流电池的一体化板框的结构示意图；图2为本专利技术一具体实施方式中液流电池的一体化板框的结构示意图；图3为本专利技术一具体实施方式中液流电池的一体化板框的结构示意图；图4为本专利技术一具体实施方式中液流电池的一体化板框的结构示意图；图5为本专利技术电堆的结构示意图。在一具体实施方式中，如图1～4所示，一种液流电池的一体化板框，包括电池板框主体1、电池板框盖板2和双极板3，电池板框主体1的上侧面设置有阶梯状槽孔，电池板框盖板2将双极板3扣合在所述槽孔的台阶面上，电池板框盖板2的周边与槽孔轮廓配合装配形成完整的平面；双极板3与电池板框主体1和电池板框盖板2之间设置有连接结构4；电池板框盖板2上设置有电解液通过的分支通道，分支通道与电池板框主体1的主流通道连通，电池板框主体1的另一侧也设置有主、分支流通道。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液流电池的一体化板框，其特征在于：包括电池板框主体(1)、电池板框盖板(2)和双极板(3)，所述电池板框主体(1)的上侧面设置有阶梯状槽孔，所述电池板框盖板(2)将所述双极板(3)扣合在所述槽孔的台阶面上，所述电池板框盖板(2)的周边与所述槽孔轮廓配合装配形成完整的平面；所述双极板(3)与所述电池板框主体(1)和电池板框盖板(2)之间设置有连接结构(4)；所述电池板框盖板(2)上设置有电解液通过的分支通道，所述分支通道与所述电池板框主体(1)的主流通道连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种液流电池的一体化板框，其特征在于：包括电池板框主体(1)、电池板框盖板(2)和双极板(3)，所述电池板框主体(1)的上侧面设置有阶梯状槽孔，所述电池板框盖板(2)将所述双极板(3)扣合在所述槽孔的台阶面上，所述电池板框盖板(2)的周边与所述槽孔轮廓配合装配形成完整的平面；所述双极板(3)与所述电池板框主体(1)和电池板框盖板(2)之间设置有连接结构(4)；所述电池板框盖板(2)上设置有电解液通过的分支通道，所述分支通道与所述电池板框主体(1)的主流通道连通。


2.根据权利要求1所述的液流电池的一体化板框，其特征在于：所述连接结构(4)具体采用密封粘接胶进行粘接。


3.根据权利要求2所述的液流电池的一体化板框，其特征在于：所述电池板框主体(1)和电池板框盖板(2)的粘接面上设置有密封胶槽和溢胶保护槽。


4.根据权利要求1所述的液流电池的一体化板框，其特征在于：所述连接结构(4)具体采用注塑或者熔融焊接的方式进行粘接。


5.根据权利要求1所述的液流电池的一体化板框，其特征在于：所述连接结构(4)具体采用密封垫片或者密封圈的方式进行压接密封。


6.根据权利要求5所述的液流电池的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩洪涛，苗所贵，梁华，张凤东，
申请(专利权)人：承德新新钒钛储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13