[發(fā)明專利]沉積型液流電池

在審

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• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN109065932A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王接喜;劉越;蓋曉臣;顏果春;王志興;郭華軍;胡啟陽;彭文杰;李新海
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M8/18
• 分類號(hào): H01M8/18
• 代理公司: 北京紐樂康知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11210
• 代理人: 羅莎

1.沉積型液流電池，其特征在于：其包括反應(yīng)器（1），設(shè)于反應(yīng)器（1）內(nèi)的若干具有隔離膜（10）的正極反應(yīng)腔（4）和負(fù)極反應(yīng)腔（2），電極引出結(jié)構(gòu)，進(jìn)出料結(jié)構(gòu)，電解液輸送結(jié)構(gòu)，以及設(shè)于正經(jīng)反應(yīng)腔和所述負(fù)極反應(yīng)腔（2）之間的電解液導(dǎo)流結(jié)構(gòu)；其中，所述正極反應(yīng)腔（4）和所述負(fù)極反應(yīng)腔（2）之間填充有含有導(dǎo)電劑的沉積型漿料，所述電解液輸送結(jié)構(gòu)通過連通管道與所述電解液導(dǎo)流結(jié)構(gòu)連通，電解液（11）在所述電解液輸送結(jié)構(gòu)的作用下所述電解液導(dǎo)流結(jié)構(gòu)中循環(huán)流動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉積型液流電池，其特征在于：所述正極反應(yīng)腔（4）包括由兩個(gè)正極支撐柱（102）、隔膜固定臺(tái)（104）和反應(yīng)器（1）密封蓋共同形成的正極框架結(jié)構(gòu)，以及包裹在所述正極框架結(jié)構(gòu)外的隔離膜（10）；所述負(fù)極反應(yīng)腔（2）包括由兩個(gè)負(fù)極支撐柱（103）、隔膜固定臺(tái)（104）和反應(yīng)器（1）密封蓋共同形成的負(fù)極框架結(jié)構(gòu)，以及包裹在所述負(fù)極框架結(jié)構(gòu)外的隔離膜（10）；其中，所述正極腔體內(nèi)設(shè)有與所述電極引出結(jié)構(gòu)相連的正極集流體（501），所述負(fù)極反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有與所述電機(jī)引出結(jié)構(gòu)相連的負(fù)極集流體（301）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉積型液流電池，其特征在于：所述電解液導(dǎo)流結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述正極反應(yīng)腔（4）與所述負(fù)極反應(yīng)腔（2）之間的若干導(dǎo)流腔、以及設(shè)于所述導(dǎo)流腔內(nèi)的若干導(dǎo)流板（9）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沉積型液流電池，其特征在于：每個(gè)所述導(dǎo)流腔內(nèi)的所述導(dǎo)流板（9）設(shè)為三個(gè)，第一導(dǎo)流板（901）和第三導(dǎo)流板（903）由所述反應(yīng)器（1）的底板固定，第二導(dǎo)流板（902）由所述反應(yīng)器（1）上端的反應(yīng)器（1）密封蓋固定；其中，所述導(dǎo)流板（9）設(shè)為直板或“s”型板或“z”型板或者其他不規(guī)則形狀型板。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沉積型液流電池，其特征在于：所述導(dǎo)流板（9）設(shè)為采用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯的一種或多種物質(zhì)混合制成的板。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉積型液流電池，其特征在于：所述電解液輸送結(jié)構(gòu)包括電解液過渡腔、驅(qū)動(dòng)所述電解液過渡腔內(nèi)的電解液（11）進(jìn)行所述導(dǎo)流腔內(nèi)的液泵、與所述導(dǎo)流腔連通的兩段引流管（6）；其中，所述電解液過渡腔通過連通管道與所述液泵連通，一段所述引流管（6）將所述液泵與所述導(dǎo)流腔連通，另一段所述引流管（6）將所述電解液（11）過渡腔和所述導(dǎo)流腔連通。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉積型液流電池，其特征在于：所述進(jìn)出料結(jié)構(gòu)包括正極進(jìn)料管（701）、負(fù)極進(jìn)料管（702）、正極出料管（801）和負(fù)極出料管（802）；其中，所述正極進(jìn)料管（701）和所述負(fù)極進(jìn)料管（702）平行設(shè)于所述反應(yīng)器（1）上方，所述正極出料管（801）和所述負(fù)極出料管（802）豎直設(shè)置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉積型液流電池，其特征在于：所述電極引出結(jié)構(gòu)包括與所述正極集流體（501）相連的正極導(dǎo)線（5）、以及與所述負(fù)極集流體（301）相連的負(fù)極導(dǎo)線（3）；其中，所述正極導(dǎo)線（5）和所述負(fù)極導(dǎo)線（3）設(shè)為采用碳素、金屬、合金、復(fù)合金屬或其他不參與電池反應(yīng)的導(dǎo)電材料制成的導(dǎo)線。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉積型液流電池，其特征在于：所述正極集流體（501）和所述負(fù)極集流體（301）設(shè)為采用金屬片、金屬絲、金屬網(wǎng)、金屬棒及導(dǎo)電物質(zhì)壓制的薄板、網(wǎng)、棒中的一種或多種組合制成的集流體。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉積型液流電池，其特征在于：所述正極反應(yīng)腔（4）內(nèi)的沉積型漿料中的正極沉積物是由正極活性物質(zhì)與粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑組成的顆粒或鉛酸電池中的氧化鉛粉末；所述負(fù)極反應(yīng)腔（2）內(nèi)的沉積型漿料中的負(fù)極沉積物是由負(fù)極活性物質(zhì)如鋰離子電池負(fù)極材料石墨、金屬鋰粉與粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑組成的顆粒或鉛酸電池中的鉛粉。