[發明專利]三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳全釩液流電池雙極板

無效

• 申請號: 201210239058.2
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN103545539A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 郭建明;楊艷文;郭建軍
• 申請（專利權）人: 青島高泰新材料有限公司
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M4/96
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于全釩液流電池雙極板裝置領域，尤其是一種能夠增加比表面積從而提高電池電極的活性物質利用率的三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳全釩液流電池雙極板。

背景技術

隨著科技的發展，和人類對電能的多形式需要，人們對不同形式儲能電池的需要越來越多。特別是人們在利用風能，太陽能等可再生能源時，由于受自然條件的影響，發電裝置(如風力發電機，太陽能電池板等)，發出的電能忽高忽低，極不穩定，很難直接并入電網。各國研究機構也在研發不同形式的儲能方法，而大型的儲能電池，特別是全釩液流電池，引起容量大，壽命長，安全，環保，是適合大功率充放電的理想儲能裝置，除此以外，還可用于電網的削峰平谷，酒店，賓館，電信，等行業的備用電源。

現有的釩電池電極是一種柔性的石墨氈，在裝配時需壓緊，若壓力太小電極能電阻高，壓力太大在泵上消耗的電能高。而且在氈上開流道，流道附件的液流阻力小，遠離流道的地方液流阻力大，電解液只在流道附近反應。

傳統的石墨氈，釩液的流動是通過氈纖維之間的間隙，故接觸電阻較大，存在著導電性能不好的問題。

發明內容

本發明提供一種能夠增加比表面積從而提高電池電極的活性物質利用率的三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳全釩液流電池雙極板。

本發明的技術方案是：三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳全釩液流電池雙極板，包括三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳(1)，其特征是所述三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳(1)具有有相互連通的開孔結構，碳量在10％-100％，在所述三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳(1)的一側、雙側或中間設有石墨集流體(2)，所述石墨集流體(2)的碳含量為10-100％。

所述三維網狀開孔石墨泡沫或網狀玻璃碳泡的大小是8ppi～2000PPI。

所述三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳(1)與石墨集流體(2)集流體粘合在一起。

所述粘合方式是膠粘或樹脂粘合后高溫處理，處理溫度為40-3000C。

在三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳(1)內設置有導流壩(3)，形成并聯的直流道或蛇形流道。

在三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳(1)內設置導流壩(3)，形成串聯的直流道或蛇形流道。

在三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳(1)內設置有互相吻合的凹凸槽，使有效面積增大1.5倍。

在三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳(1)上復合有可提高電池活性的物質或可提高電極導電性及活性的物質，形成三維網狀的的復合材料，復合的方法是浸漬、粘合、蒸鍍、電鍍、磁控濺射、或氣相沉積，以增強電極活性。

本發明的效果是：三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳全釩液流電池雙極板，三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳具有有相互連通的開孔結構，碳量在10％-100％，在三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳的一側、雙側或中間設有石墨集流體，石墨集流體的碳含量為10-100％。

本發明所提到的材料形態固定：不形成全釩液流死角。無需壓縮電極，有效表面積大，從而增大電池體積比能量。

三維網狀開孔石墨泡沫或網狀玻璃碳(RVC)多孔石墨體可與其他材料復合，復合的方式為粘合、蒸鍍、電鍍、濺射、或氣相沉積，以增強電極活性。

采用石墨碳材料能夠在具有高導電的性能同時又具有耐酸腐蝕。

三維網狀開孔石墨泡沫或網狀玻璃碳(RVC)具有相連的“骨架”，故導電性能好。

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。

附圖說明

圖1是本發明實施例1的結構示意圖；

圖2是本發明實施例2的結構示意圖；

圖3是本發明實施例3的結構示意圖；

圖4是本發明實施例4的結構示意圖；

圖5是本發明實施例5的結構示意圖；

圖6是本發明實施例6的結構示意圖。

具體實施方式

圖1中，三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳全釩液流電池雙極板，包括三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳1具有有相互連通的開孔結構，碳量在10％-100％，在所述三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳1的一側、雙側或中間設有石墨集流體2(參見圖2、圖3)，石墨集流體2的碳含量為10-100％。

三維網狀開孔石墨泡沫或網狀玻璃碳泡的大小是8ppi～2000PPI。三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳1與石墨集流體2集流體粘合在一起。粘合方式是膠粘或樹脂粘合后高溫處理，處理溫度為40-3000C。

圖4中，在三維網狀石墨泡沫或網狀玻璃碳1內設置有導流壩3，形成并聯的直流道或蛇形流道。