[發(fā)明專利]液流電池

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910078434.2
• 申請日: 2009-02-23
• 公開（公告）號: CN101814618A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 鄭重德;張春榮;任金華;王金良;王東奎;寧洪濤;孫江濤;馬洪波;王東明;施馳
• 申請（專利權）人: 北京金能燃料電池有限公司
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M10/36;H01M10/38
• 代理公司: 北京萬科園知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11230
• 代理人: 張亞軍;李京楠

技術領域

本發(fā)明屬于液流電池領域，特別涉及全釩液流電池。

背景技術

以全釩液流電池為代表的液流電池通過不同價態(tài)的電解 液在電極上進行電化學反應，從而實現(xiàn)化學能和電能的相互轉 換，液流電池是當今世界上規(guī)模最大、技術最先進、最接近產(chǎn) 業(yè)化的高效可逆燃料電池，具有功率大、容量大、效率高、成 本低、壽命長、綠色環(huán)保等獨特優(yōu)點，在光伏發(fā)電、風力發(fā)電、 分布電站、電網(wǎng)調峰、通訊基站、UPS電源、交通市政、軍 用蓄電等廣闊領域有著極其良好的應用前景，即將為人類帶來 前所未有、意義重大深遠的新能源產(chǎn)業(yè)革命！

現(xiàn)有的液流電池通常由離子交換膜、流場板、導流網(wǎng)、湍 流網(wǎng)、電極、導電板等構成，存在組件多、結構復雜不緊湊、 加工困難、組裝不便、厚度大、體積大、內阻大、電解液傳輸 擴散效果不理想、自放電電流大、功率密度小、能量效率低、 成本高等缺陷，難以實現(xiàn)大功率，無法大規(guī)模應用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種液流電池，它組件少、結構簡 單緊湊，加工容易、組裝方便、厚度小、體積小、內阻小、電 解液傳輸擴散效果好、自放電電流小、功率密度大、能量效率 高、成本低，可實現(xiàn)大功率甚至超大功率，為液流電池的大規(guī) 模應用奠定基礎。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種液流電池，包括液流框板、正端壓板、負端壓板、緊 固件，其特征是：所述液流框板開有進、出液孔；液流框板正 面開有進、出液支路流道；進液支路流道的一端與進液孔連通， 進液支路流道的另一端與液流框板內框連通；出液支路流道的 一端與出液孔連通，出液支路流道的另一端與液流框板內框連 通；各液流框板依次按正面對正面、背面對背面順序交替排列； 相鄰液流框板相對的正面之間夾有離子交換膜；相鄰液流框板 相對的背面之間夾有導電板，在液流框板背面內框邊緣處開有 環(huán)形凹臺，導電板裝在該環(huán)形凹臺上；液流框板內框中裝有電 極；所述液流框板、導電板、電極、離子交換膜、正端壓板、 負端壓板通過緊固件壓緊串聯(lián)在一起。

所述液流框板及其內框均為矩形，所述進液孔設置在液流 框板下部一角，液流框板下部另一角設置有過液孔，所述出液 孔設置在液流框板上部一角，液流框板上部另一角設置有過液 孔，所述進、出液孔呈對角分布。

所述進液支路流道由多條長直槽迂回連接構成，第一條長 直槽通過窄梳形槽與所述進液孔連通，最后一條長直槽通過寬 梳形槽與液流框板內框下部連通。

所述出液支路流道由多條長直槽迂回連接構成，第一條長 直槽通過窄梳形槽與所述出液孔連通，最后一條長直槽通過寬 梳形槽與液流框板內框上部連通。

所述進、出液支路流道上嵌有蓋板。

所述液流框板上設置有定位銷和定位孔；液流框板內框四 角設置有用于小凸臺；液流框板的背面開有檢測槽。

所述離子交換膜的兩面邊緣、液流框板背面及其環(huán)形凹臺 上均設有密封圈，該密封圈由丁腈或氯丁橡膠制成。

所述電極上開有用于傳輸電解液的多條流道，各流道等間 距分布。

所述液流框板由聚氯乙烯或聚丙烯塑料制成；所述導電板 由石墨板或導電塑料板制成；所述電極由聚丙烯腈石墨氈制 成；所述離子交換膜為全氟離子交換膜。

所述正、負端壓板由玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂絕緣板制成， 該正、負端壓板上分別嵌有正、負集電板，該正、負集電板由 銅板制成。

本發(fā)明主要有以下積極有益的效果：

本發(fā)明在液流框板上開設專門的電解液進、出液支路流 道，進、出液支路流道均由多條長直槽迂回連接構成，成倍增 加了進、出液支路流道的長度，從而成倍增加了電解液進、出 液支路流道的電阻，因而成倍降低了液流電池自放電電流，大 大提高了液流電池的能量效率；

本發(fā)明在電極上直接開設多條等間距分布的流道，淘汰了 導流網(wǎng)、湍流網(wǎng)等組件，液流電池厚度小、體積小、內阻小、 電解液傳輸擴散效果好、大大提高了液流電池的功率密度和能 量效率；

本發(fā)明將導電板夾裝在正、負液流框板背面的環(huán)形凹臺圍 成的空間內，不僅大大減少了導電板的邊角區(qū)域，從而大大提 高了導電板的利用率，節(jié)省了導電板的成本，而且避免了導電 板上沒有電極覆蓋的區(qū)域與電解液直接接觸，從而大大地提高 了導電板的抗腐蝕能力；