[實(shí)用新型]一種具有較高強(qiáng)度的雙極板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721093316.5
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN207265165U
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李愛魁;杜濤;劉納;王茜;馬軍;王偉;張鑫;馮萬興;周盛;劉啟;李廣磊;孫樹敏;李筍
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司;國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H01M8/0228
• 分類號: H01M8/0228;H01M8/18
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 張惠玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及液流電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有較高強(qiáng)度的雙極板。

背景技術(shù)

全釩液流電池由于具有功率容量獨(dú)立設(shè)計、運(yùn)行安全、使用壽命長、環(huán)境友好以及電解液可循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)，在新能源接入、智能電網(wǎng)建設(shè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。全釩液流電池功率與容量相互獨(dú)立，可根據(jù)使用狀態(tài)優(yōu)化組合設(shè)計；充放電過程只涉及釩離子價態(tài)變化，并無實(shí)質(zhì)資源消耗，節(jié)能環(huán)保；正負(fù)極不參與電化學(xué)反應(yīng)，循環(huán)壽命長；響應(yīng)速度快且長期運(yùn)行安全。

雙極板是全釩液流電池的關(guān)鍵部件之一，起著連接不同單電池的正負(fù)極并導(dǎo)通電池內(nèi)電路的作用，要求其具備良好的導(dǎo)電性、機(jī)械強(qiáng)度?，F(xiàn)有技術(shù)中，全釩液流電池雙極板通常采用聚乙烯板板加導(dǎo)電增強(qiáng)劑或者石墨板，聚乙烯板板加導(dǎo)電劑制作成的雙極板強(qiáng)度較高，但是電阻較大，影響釩電池的性能；石墨板雖然電阻低，但是強(qiáng)度較低，在全釩液流電池組裝過程中存在出現(xiàn)裂縫的風(fēng)險。

中國專利文獻(xiàn)CN200710118924.1公開了一種液流電池的雙極板，該專利工程聚乙烯板板和致密石墨板之間采用臺階狀配合，通過粘結(jié)方式連接并密封。該致密石墨板前后兩側(cè)表面分別刻有供陽極電解液和陰極電解液流過的導(dǎo)流溝槽該導(dǎo)流溝槽的兩端分別與位于該工程聚乙烯板板前后兩側(cè)表面邊緣的通孔相連，供所述電解液流過。該專利采用粘連方式連接石墨氈與聚乙烯板板，長期使用存在脫膠的可能，同時臺階連接部分強(qiáng)度較差。

中國專利文獻(xiàn)CN200810303483.7公開了一種全釩氧化還原液流電池用復(fù)合電極及其制備方法，該復(fù)合電極是由三種導(dǎo)電填料加入到熱塑性聚合物中制備得到熱塑性導(dǎo)電板，熱塑性導(dǎo)電板與石墨氈熱壓復(fù)合而成，石墨氈中的部分導(dǎo)電碳纖維嵌入導(dǎo)電板表面，形成一個整體。該工藝中將雙極板單獨(dú)成型后，與石墨氈電極熱熔為一體，但使用厚度較薄的雙極板時，在雙極板兩面同時熱熔石墨氈，可能會出現(xiàn)雙極板漏液的問題，同時降低了雙極板的強(qiáng)度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是要針對現(xiàn)有裝置的不足，提供一種具有較高強(qiáng)度的雙極板，其不僅有效的降低了雙極板的成本，而且降低了雙極板的電阻，減小了全釩液流電池的漏電電流，保證雙極板具有較高的強(qiáng)度和較低的成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所涉及的一種具有較高強(qiáng)度的雙極板，其裝置包括雙極板成型箱，所述雙極板成型箱內(nèi)設(shè)有電極組，所述電極組包括石墨氈、聚乙烯板，所述石墨氈與聚乙烯板緊靠。

進(jìn)一步地，所述電極組內(nèi)還設(shè)有壓板，所述聚乙烯板設(shè)置在壓板上。

進(jìn)一步地，所述電極組有多組，所述多組電極組按照壓板、聚乙烯板、石墨氈的次序依次緊靠。

更進(jìn)一步地，所述壓板下部凹陷，凹陷部分尺寸與聚乙烯板尺寸相同。

作為優(yōu)選項，所述石墨氈面積最大不超過聚乙烯板面積，厚度與聚乙烯板相同。

一種具有較高強(qiáng)度的雙極板的制造方法，其包括如下步驟：

步驟1：依次加工好的石墨氈、聚乙烯板和壓板；

步驟2：將石墨氈、聚乙烯板和壓板依次放入雙極板成型箱中；

步驟3：將雙極板成型箱升溫加熱，使石墨氈熱熔與聚乙烯板成為一體；

步驟4：向雙極板成型箱內(nèi)注入電解液。

作為優(yōu)選項，所述步驟2中還包括：

在聚乙烯板與石墨氈間加入導(dǎo)電增強(qiáng)劑。

作為優(yōu)選項，所述步驟3中還包括：

雙極板成型箱加熱溫度為100～250℃，成型過程中使石墨氈完全與聚乙烯板成為一體，具體加熱溫度根據(jù)聚乙烯板的材質(zhì)確定。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：其采用聚乙烯板與石墨氈生產(chǎn)雙極板，有效的降低了雙極板的成本，而且降低了雙極板的電阻，減小了全釩液流電池的漏電電流，保證雙極板具有較高的強(qiáng)度和較低的成本。同時，可一次加工多塊雙極板，設(shè)備易于擴(kuò)大和擴(kuò)展，便于工業(yè)化生產(chǎn)。生產(chǎn)過程無污染，無排放，清潔環(huán)保。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：雙極板成型箱1、電極組2、石墨氈3、聚乙烯板4、壓板5。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：