[發明專利]氧化還原液流電池組的電池框架

有效

• 申請號: 201110426534.7
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102569862A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: M·哈爾;H·布斯奇
• 申請（專利權）人: 塞爾斯托姆有限公司
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M8/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 趙科

技術領域

本發明涉及一個具有由邊緣限制的開口的氧化還原液流電池組(Redox-Durchflussbatterie)的電池(Zelle)的框架，其中在邊緣上設置有伸入開口的第一流動阻擋器并且具有用于導入和導出電解液至電池的通到開口的分配通道，還涉及具有該框架的半電池(Halbzelle)和氧化還原液流電池。

背景技術

圖3和4示出了氧化還原液流電池組50或者氧化還原液流電池組50組合體(Stack)32的熟知的實施例。該組合體32的電池30一般由兩個相鄰的半電池(Halbzelle)30a、30b組成，其中每個半電池30a、30b均由一個包含開口8的框架1構成，在開口內均設置一個電極20并且其中半電池30a、30b至少在開口8區域內通過半透性薄膜24分隔。第一電解液流過電池30的第一半電池30a以及第二電解液流過該電池的第二半電池30b，其中通過電化學反應產生可以通過組合體32端板46上的電接頭48獲取電流。在氧化還原液流電池組50的某些類型中，例如釩離子氧化還原液流電池或釩/多鹵化物電池中，兩種電解液的化學特性在很大程度上相似或者只包含其它一種氧化狀態(例如V²⁺和V³⁺，VO₂⁺和VO²⁺)。該過程也可以反轉，以此給電解液(或電池組(Batterie))充電。通過將各個電池30并排設置，多個這樣的電池30在氧化還原液流電池50中被組合成組合體32，以達到更高的功率或電壓。其中各個電池30通過雙極板22互相分離。含有不同充電狀態(Ladungszustand)的兩種電解液通過端板46中的接頭47被導入或導出并且通過框架1中的孔2、3流過電池30。電池30被設置于兩個端板46或者與其緊鄰的夾固板45之間并且可以用通過螺母42、墊片43和彈簧41撐牢的通孔螺栓40互相壓緊。多個組合體32也可以被組合為一個氧化還原液流電池組50，其中電氣串聯的一組組合體32，也被稱作電池串并且多個電池串可以以電氣并聯的方式運作。該裝置在多個實施例中早已被熟知。

為了提高氧化還原液流電池組的效率或者能量效益當然希望整個循環的電解液能流過電極且不存在泄漏或者沒有電解液從電極旁經過。這里，除了泄漏外，尤其是電極和框架邊緣或者開口邊緣間的區域是問題所在，因為可以確定的是，電極和框架邊緣間會形成流動通道并且因此電解液會從電極旁經過且未被利用地流過電池。

從JP?2006-324129A中可知一個氧化還原液流電池組的框架，其具有內部有電極的開口。電解液通過通到開口的分配通道被導入和導出電池。為了避免電解液從框架和電極間流過，這里在框架上設置了突起，其延伸進開口并且伸至電極的凹槽。電極緊靠突起。但這樣在突起之前電解液還是一如既往的無阻礙從電極旁流過，因此部分電解液仍沒有被使用。

發明內容

因此本發明的任務是，提供氧化還原液流電池組的電池框架，其改善通過電池循環的電解液利用率。

根據本發明，本任務如此解決：通過在開口邊緣設置一個延伸進開口內并且在與開口中的電極組合的狀態下壓入電極的流動阻擋器和在分配通道中用于導入電解液的流入區域和導出電解液的流出區域內設置限制從分配通道到開口的第二阻擋器。以此一方面可以抑制開口和電極間的流動通道的形成并且電解液會被強迫流經電極，這可以提高電流的效率或者能量效益，從而也提高了氧化還原液流電池組的效率或者能量效益。另一方面電解液會被強迫首先流入分配通道，在那里它們會被分配并且從那里繼續流入電極。通過該途徑可以阻止電解液在流入或者流出區域從電極旁流過。

當流動阻擋器延伸超過開口的整體高度時，阻止開口和電極間形成流動通道的效果最佳。

附圖說明

下面通過示意性的、非限制性地展示各優選實施例的圖1至5對本發明進行說明。其中：

圖1示意性地示出了按照本發明的框架的基本視圖，

圖2示出了導入電解液的流入區域的詳細視圖，以及

圖3和4示出了氧化還原液流電池組的組合體和其詳細視圖。

具體實施方式