一种液流电池及电堆制造技术

本发明专利技术提供一种液流电池及电堆。电堆包括：第一端板，第二端板以及设置于第一端板与第二端板之间的至少一个电池模组；每一个电池模组包括：第一流道端板；与第一流道端板相对设置的第二流道端板；以及设置于第一流道端板和第二流道端板之间的单电池叠组；单电池叠组包括：至少三个密封装配的电池叠组；第一流道端板中设置有弓形流道；第二流道端板中设置有弓形流道；弓形流道中均设置有流道孔；流道孔均与至少三个密封装配的电池叠组连通；弓形流道中的电解液通过形流道中的流道孔流入至少三个密封装配的电池叠组中，并回流到弓形流道中。本发明专利技术的方案可以提高液流电池的电能转换效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种液流电池及电堆


[0001]本专利技术涉及液流电池领域，特别涉及一种液流电池及电堆。

技术介绍

[0002]随着世界石化能源的长期应用，枯竭之日在所能免，因此需应用可再生能源，如太阳能、风能等，然而这些能源往往具备不连续性，自身的不稳定性对电网产生严重冲击，液流电池储能技术能够让太阳能、风能等介入电网起到很好的削峰填谷的作用。
[0003]液流电池储能系统的核心部件液流电池电堆，其性能的好坏决定了整个的储能系统的性价比；
[0004]目前的液流电池为更好的提升电能转换效率，往往需缩短电解液流经电极的长度，而在满足同功率的前提下还需要同等的电极面积，需要更长的电极长度，在电极长度变长的情况下，电极的流道的密封受到挑战。目前的液流电池无法满足实际功率需求和相应的流道密封要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种液流电池及电堆，可以提高电能的转换效率。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0007]本专利技术的实施例提供一种液流电池的电堆，包括：
[0008]第一端板；第二端板；以及设置于所述第一端板与所述第二端板之间的至少一个电池模组；其中，每一个电池模组包括：
[0009]第一流道端板；与所述第一流道端板相对设置的第二流道端板；以及
[0010]设置于所述第一流道端板和所述第二流道端板之间的单电池叠组；
[0011]其中，所述单电池叠组包括：至少三个密封装配的电池叠组；
[0012]所述第一流道端板中设置有第一弓形流道和第二弓形流道；
[0013]所述第二流道端板中设置有第三弓形流道和第四弓形流道；
[0014]所述第一弓形流道、第二弓形流道、第三弓形流道以及第四弓形流道中均设置有流道孔；
[0015]所述流道孔均与所述至少三个密封装配的电池叠组连通；
[0016]所述第一弓形流道中的电解液通过所述第一弓形流道中的流道孔流入至少三个密封装配的电池叠组中，并通过至少三个密封装配的电池叠组回流到第二弓形流道中；
[0017]所述第三弓形流道中的电解液通过所述第三弓形流道中流道孔流入至少三个密封装配的电池叠组中，并通过至少三个密封装配的电池叠组回流到的第四弓形流道中。
[0018]本专利技术的另一实施例还提供一种液流电池，包括如上所述的液流电池的电堆。
[0019]本专利技术的上述方案至少包括以下有益效果：
[0020]本专利技术所述的液流电池的电堆包括：第一端板；第二端板；以及设置于所述第一端
板与所述第二端板之间的至少一个电池模组；其中，每一个电池模组包括：第一流道端板；与所述第一流道端板相对设置的第二流道端板；以及设置于所述第一流道端板和所述第二流道端板之间的单电池叠组；其中，所述单电池叠组包括：至少三个密封装配的电池叠组；所述第一流道端板中设置有第一弓形流道和第二弓形流道；所述第二流道端板中设置有第三弓形流道和第四弓形流道；所述第一弓形流道、第二弓形流道、第三弓形流道以及第四弓形流道中均设置有流道孔；所述流道孔均与所述至少三个密封装配的电池叠组连通；所述第一弓形流道中的电解液通过所述第一弓形流道中的流道孔流入至少三个密封装配的电池叠组中，并通过至少三个密封装配的电池叠组回流到第二弓形流道中；所述第三弓形流道中的电解液通过所述第三弓形流道中流道孔流入至少三个密封装配的电池叠组中，并通过至少三个密封装配的电池叠组回流到的第四弓形流道中，从而使得液流电池中电极长度可以随流道孔的个数增多而增长，实现了同等输出功率和同等电极面积情况下，电极长度可任意调整，使得电解液流经电极的长度更窄，从而了提高电能的转换效率，同时满足了流道的密封性。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的液流电池的电堆的立体图；
[0022]图2是本专利技术的液流电池的电堆的单个电池模组立体图；
[0023]图3是本专利技术的液流电池的电堆的单个电池模组的立体分解图；
[0024]图4是本专利技术的液流电池的电堆的第一流道端板的透视图；
[0025]图5是本专利技术的液流电池的电堆的第一流道端板的截面图；
[0026]图6是本专利技术的液流电池的电堆的第二流道端板的剖视图；
[0027]图7是本专利技术的液流电池的电堆的单个电池模组的第一叠组的结构示意图；
[0028]图8是本专利技术的液流电池的电堆的第一叠组的第一外框的第一端面图；
[0029]图9是本专利技术的液流电池的电堆的第一叠组的第一外框的第二端面图；
[0030]图10是本专利技术的液流电池的电堆的第一叠组的第二外框的第一端面图；
[0031]图11是本专利技术的液流电池的电堆的第一叠组的第二外框的第二端面图；
[0032]图12是本专利技术的液流电池的电堆的单个电池模组的第二叠组的结构示意图；
[0033]图13是本专利技术的液流电池的电堆的第二叠组的第三外框的第二端面图；
[0034]图14是本专利技术的液流电池的电堆的第二叠组的第三外框的第一端面图；
[0035]图15是本专利技术的液流电池的电堆的单个电池模组的第三叠组的结构示意图；
[0036]图16是本专利技术的液流电池的电堆的第三叠组的第五外框的第二端面图；
[0037]图17是本专利技术的液流电池的电堆的第三叠组的第五外框的第一端面图；
[0038]图18是本专利技术的液流电池的电堆的第三叠组的第五外框的截面图；
[0039]图19是本专利技术的液流电池的电堆的第三叠组的第六外框的第二端面图；
[0040]图20是本专利技术的液流电池的电堆的第三叠组的第六外框的第一端面图；
[0041]图21是本专利技术的液流电池的电堆的第三叠组的第六外框的截面图；
[0042]图22是本专利技术的液流电池的电堆的第五外框、第二内框以及第四双极板装配后的截面图；
[0043]图23是本专利技术的液流电池的电堆的第五内框、第六外框以及第三隔膜装配后的截
面图；
[0044]图24是本专利技术的液流电池的电堆的两个第三叠组的立体图；
[0045]图25是本专利技术的液流电池的电堆的第一内框的第二端面和第五内框的第二端面的端面图；
[0046]图26是本专利技术的液流电池的电堆的第一内框的第一端面和第五内框的第一端面的端面图；
[0047]图27是本专利技术的液流电池的电堆的第一内框和第五内框的截面图；
[0048]图28是本专利技术的液流电池的电堆的第二内框的第二端面和第六内框的第二端面的端面图；
[0049]图29是本专利技术的液流电池的电堆的第二内框的第一端面和第六内框的第一端面的端面图；
[0050]图30是本专利技术的液流电池的电堆的第二内框和第六内框的截面图；
[0051]图31是本专利技术的液流电池的电堆的内外框之间的流通腔的截面示意图；
[0052]图32是本专利技术的液流电池的电堆的第二外框316在第四进液流道3115和第三进液流道31本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液流电池的电堆，其特征在于，包括：第一端板(11)；第二端板(12)；以及设置于所述第一端板(11)与所述第二端板(12)之间的至少一个电池模组；其中，每一个电池模组包括：第一流道端板(21)；与所述第一流道端板(21)相对设置的第二流道端板(22)；以及设置于所述第一流道端板(21)和所述第二流道端板(22)之间的单电池叠组(3)；其中，所述单电池叠组(3)包括：至少三个密封装配的电池叠组；所述第一流道端板(21)中设置有第一弓形流道(24)和第二弓形流道(25)；所述第二流道端板(22)中设置有第三弓形流道(26)和第四弓形流道(27)；所述第一弓形流道(24)、第二弓形流道(25)、第三弓形流道(26)以及第四弓形流道(27)中均设置有流道孔；所述流道孔均与所述至少三个密封装配的电池叠组连通；所述第一弓形流道(24)中的电解液通过所述第一弓形流道(24)中的流道孔流入至少三个密封装配的电池叠组中，并通过至少三个密封装配的电池叠组回流到第二弓形流道(25)中；所述第三弓形流道(26)中的电解液通过所述第三弓形流道(26)中流道孔流入至少三个密封装配的电池叠组中，并通过至少三个密封装配的电池叠组回流到的第四弓形流道(27)中。2.根据权利要求1所述的液流电池的电堆，其特征在于，所述第一弓形流道(24)的流道孔、第二弓形流道(25)的流道孔、第三弓形流道(26)的流道孔以及第四弓形流道(27)的流道孔均设置在各自所属流道的末端流道内；第一弓形流道(24)的末端流道(241)和第二弓形流道(25)的末端流道(251)设置在第一流道端板(21)的上下两侧；第三弓形流道(26)和第一弓形流道(24)对应设置，且第三弓形流道(26)的流道和第一弓形流道(24)的流道孔交叉设置；第四弓形流道(27)和第二弓形流道(25)对应设置，且第四弓形流道(27)的流道孔和第二弓形流道(25)的流道孔交叉设置；第一弓形流道(24)的进口端(242)和第三弓形流道(26)的进口端(265)与外部进液管连通；第二弓形流道(25)的出口端(252)和第四弓形流道(27)的出口端(271)与外部出液管连通；第一弓形流道(24)、第二弓形流道(25)、第三弓形流道(26)以及第四弓形流道(27)的末端均为封闭状态。3.根据权利要求1所述的液流电池的电堆，其特征在于，所述至少三个密封装配的电池叠组包括：第一叠组(31)；与所述第一叠组(31)密封装配的第二叠组(32)；设置于所述第一叠组(31)和第二叠组(32)之间的至少一个第三叠组(33)，所述第一叠组(31)、第二叠组(32)和至少一个第三叠组(33)密封装配；
所述第一叠组(31)靠近所述第一流道端板(21)设置并与所述第一流道端板(21)密封装配；所述第二叠组(32)靠近所述第二流道端板(22)设置并与所述第二流道端板(22)密封装配。4.根据权利要求3所述的液流电池的电堆，其特征在于，所述第一叠组(31)包括：第一双极板(310)、第一电极(311)、第一外框(312)、第一隔膜(314)、第二电极(315)、第二外框(316)、第一内框(318)和第二内框(319)；其中，所述第一外框(312)套在所述第一电极(311)上；所述第一外框(312)的第一端面上设置有第一安装平台(313)，所述第一双极板(310)固定在所述第一安装平台(313)；所述第一内框(318)套在所述第一电极(311)上，所述第一内框(318)的第二端面与所述第一外框(312)的第二端面装配连接，所述第一外框(312)与第一内框(318)装配后，形成有多个连通所述第一电极(311)的第一流通腔；所述第一隔膜(314)设置于所述第一电极(311)和第二电极(315)之间，分别与所述第一电极(311)、第二电极(315)、第一内框(318)的第一端面以及第二外框(316)的第一端面连接；所述第二内框(319)和所述第二外框(316)均套在所述第二电极(315)上；所述第二内框(319)的第二端面与所述第二外框(316)第二端面装配连接，所述第二外框(316)和第二内框(319)装配后形成有多个连通所述第二电极(315)的第二流通腔；所述第一外框(312)的第一端面与所述第一流道端板(21)固定连接，所述第一外框(312)的第二端面与所述第二外框(316)的第一端面固定连接，所述第二外框(316)的第一端面与所述第三叠组(33)固定连接。5.根据权利要求4所述的液流电池的电堆，其特征在于，所述第一外框(312)上设置有多个第一进液孔(3101)和第一出液孔(3102)；所述第二外框(316)上设置有多个第二进液孔(3103)和第二出液孔(3104)；其中，所述第一进液孔(3101)和所述第二进液孔(3103)连通，所述第一出液孔(3102)和所述第二出液孔(3104)连通；所述第一进液孔(3101)与所述第一弓形流道(24)中的流道孔对应设置，且与所述第一弓形流道(24)中的流道孔连通；所述第一出液孔(3102)与所述第二弓形流道(25)中的流道孔对应设置，且与所述第二弓形流道(25)中的流道孔连通；所述第一外框(312)的第二端面上设置有多个第一进液封堵口(3105)和第一出液封堵口(3106)。6.根据权利要求5所述的液流电池的电堆，其特征在于，所述第二外框(316)上还设置有多个第三进液孔(3107)和第三出液孔(3108)；所述第三进液孔(3107)和所述第一进液封堵口(3105)连通，所述第三进液孔(3107)与所述第三弓形流道(26)中的流道孔对应设置；所述第三出液孔(3108)和所述第一出液封堵口(3106)连通，所述第三出液孔(3108)与所述第四弓形流道(27)中的流道孔对应设置。
7.根据权利要求6所述的液流电池的电堆，其特征在于，所述第一外框(312)的第一端面上的第一进液孔(3101)的四周和第一出液孔(3102)的四周均设置有第一环形槽(41)；第一进液封堵口(3105)的四周和第一出液封堵口(3106)的四周均设置第二环形槽(42)；所述第二外框(316)的第一端面上的第三进液孔(3107)的四周和所述第二外框(316)的第一端面上的第三出液孔(3108)的四周均设置有第三环形槽(43)；所述第二外框(316)的第二端面上的第二进液孔(3103)的四周和所述第二外框(316)的第二端面上的第二出液孔(3104)的四周均设置有第四环形槽(44)。8.根据权利要求5所述的液流电池的电堆，其特征在于，所述第一外框(312)的第一端面设置有多个第一流道(3110)；所述第一外框(312)的第二端面设置有多个第二进液流道(3111)和第二出液流道(3112)；每个所述第二进液流道(3111)均连通一个第一进液孔(3101)和一个第一流通腔；每个所述第二出液流道(3112)均与连通一个第一出液孔(3102)和一个第一流通腔。9.根据权利要求6所述的液流电池的电堆，其特征在于，所述第二外框(316)的第一端面上设置有多个第三进液流道(3113)和第三出液流道(3114)，每个所述第三进液流道(3113)均连通一个第二进液孔(3103)，每个所述第三出液流道(3114)均连通一个第二出液孔(3104)；第二外框(316)的第二端面上设置有多个第四进液流道(3115)和第四出液流道(3116)，每个所述第四进液流道(3115)均连通一个第三进液孔(3107)和一个第二流通腔，每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雄伟，肖波，刘俊，吴雪文，谢玄之，尹兴荣，张洁，
申请(专利权)人：湖南省银峰新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：