[發明專利]一種液流儲能電池用離子交換膜及液流儲能電池組

有效

• 申請號: 200810012011.6
• 申請日: 2008-06-25
• 公開（公告）號: CN101615678A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 張華民;尤東江;羅慶濤;邱艷玲
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M2/14;H01M8/18;H01M8/24;H01M10/36;H01M12/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 馬 馳;周秀梅

1.一種液流儲能電池用離子交換膜，其特征在于：所述離子交換膜由兩部分構成，一部分為陽離子交換膜，另一部分為陰離子交換膜，兩部分膜的有效面積按照如下比例進行計算：

其中，S_cation-陽離子交換膜的有效面積；

S_anion-陰離子交換膜的有效面積；

Flux_c-電活性離子透過單位面積陽離子交換膜的凈遷移通量；

Flux_a-電活性離子透過單位面積陰離子交換膜的凈遷移通量；并且，離子交換膜的有效面積為兩部分膜的有效面積之和，構成該離子交換膜的陽離子交換膜和陰離子交換膜的有效面積比為S_cation∶S_anion＝10∶1～1∶10。

2.按照權利要求1所述的離子交換膜，其特征在于：通過將構成該離子交換膜的陽離子交換膜和陰離子交換膜相接處熱壓，使兩張膜相接處接合在一起，形成一張整體的離子交換膜。

3.按照權利要求1所述的離子交換膜，其特征在于：所述的離子交換膜還包括內側邊帶凹槽的基底框、陽離子交換膜固定框和陰離子交換膜固定框；陽離子交換膜和陰離子交換膜分別鑲嵌在陽離子交換膜固定框和陰離子交換膜固定框中，陽離子交換膜固定框和陰離子交換膜固定框鑲嵌在基底框內側邊的凹槽內，離子交換膜、離子交換膜固定框和內側邊帶凹槽的基底框之間通過熱粘接或溶劑粘接成為一個整體。

4.一種液流儲能電池組，通過雙極板、正極、離子交換膜、負極和另一雙極板的依次重復疊置構成，每個電極置于各自的電極框中，電池組兩端為極性相反的端電極，端電極由集流板和端板構成，整個電池組按照壓濾結構密封組裝，其特征在于：所述離子交換膜為權利要求1所述的離子交換膜。

5.按照權利要求4所述的電池組，其特征在于：電池組中電池的正極電解質溶液含有V4+/V5+氧化還原電對，而負極電解質溶液含有V2+/V3+氧化還原電對；電解質溶液充電前的初始組成為：正極電解液為V4+溶液，負極電解液為V3+溶液；正極和負極電解質溶液的體積相同，且所含電活性物質的濃度相等；正極和負極電解質溶液所含電活性物質的濃度范圍為：1～2.5摩爾/升，支持電解液為2～3摩爾/升的硫酸溶液。