[發(fā)明專利]一種半固態(tài)液流電池

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810929540.6
• 申請(qǐng)日: 2018-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN108767303A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林孟昌;陳新正;劉帥;李遙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M8/18
• 分類號(hào): H01M8/18;H01M4/96
• 代理公司: 北京匯捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11531
• 代理人: 李宏偉

本發(fā)明公開了一種半固態(tài)液流電池，包括能使混合漿料進(jìn)出的電池槽，電池槽包括上槽體和下槽體，上槽體和下槽體之間設(shè)置有隔離膜，上槽體和下槽體的底部且靠近隔離膜一側(cè)均平鋪有金屬集流體，金屬集流體延伸至上槽體或下槽體外；上槽體和下槽體的側(cè)面上分別連接有管路，管路分別與上槽體和下槽體的另一側(cè)面相連通，所述管路上設(shè)置有蠕動(dòng)泵和混合漿料池，所述混合漿料池內(nèi)設(shè)置有混合漿料。本發(fā)明通過(guò)半固態(tài)液流裝置設(shè)計(jì)，可容易的通過(guò)擴(kuò)大石墨顆粒與電解液混合物漿料的體積容量來(lái)提高電池組的電容量；導(dǎo)電率高、低污染、高安全性的離子液體作為電解液，可以制造出成本低、壽命長(zhǎng)、容量大、安全性好的電池系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種半固態(tài)液流電池。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，傳統(tǒng)的火力發(fā)電越來(lái)越不被人們所接受，故而清潔能源發(fā)電成為了主流研究發(fā)展方向。清潔能源發(fā)電尤其以風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電為主，我國(guó)的西北地區(qū)依據(jù)天然優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展風(fēng)電和光伏發(fā)電，但是巨大的發(fā)電量因?yàn)闆](méi)有合適的儲(chǔ)能裝置而出現(xiàn)了大量的棄電現(xiàn)象。目前相對(duì)發(fā)展較好的全釩液流電池已被用于光伏發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能和風(fēng)力發(fā)電儲(chǔ)能示范，但是全釩液流電池存在著離子交換膜技術(shù)困難、釩金屬離子電解液成本高與侵蝕性強(qiáng)、能量密度低和體積大的問(wèn)題仍然亟待解決。雖然鋰離子電池技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，也成功應(yīng)用于電動(dòng)汽車的動(dòng)力來(lái)源，但是仍有高成本與低安全性等方面仍有待突破。鉛酸電池具有低成本優(yōu)勢(shì)，但循環(huán)壽命低，且制造與回收過(guò)程中會(huì)造成環(huán)境污染問(wèn)題也阻礙其應(yīng)用作為電網(wǎng)儲(chǔ)電系統(tǒng)。

近年來(lái)，以石墨作為正、負(fù)電極材料，離子液體作為電解液的雙離子電池具備低成本、高安全性等優(yōu)勢(shì)，有潛質(zhì)應(yīng)用于作為電網(wǎng)儲(chǔ)電系統(tǒng)，但其仍存在著電容量不足的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種成本低、環(huán)保、循環(huán)性能好的半固態(tài)液流電池，通過(guò)將正負(fù)極石墨材料與電解液混合制備成漿料，儲(chǔ)存于電池外部的罐體內(nèi)，通過(guò)擴(kuò)大漿料體積來(lái)提升電池組的總電容量，可降低電池組體積。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開了一種半固態(tài)液流電池，包括能使混合漿料進(jìn)出的電池槽(4)，所述電池槽(4)包括上槽體(14)和下槽體(15)，所述上槽體(14)和下槽體(15)之間設(shè)置有隔離膜(1)，所述的上槽體(14)和下槽體(15)的底部且靠近隔離膜(1)一側(cè)均平鋪有金屬集流體(6)，所述金屬集流體(6)延伸至上槽體(14)或下槽體(15)外；所述上槽體(14)和下槽體(15)的側(cè)面上分別連接有管路(3)，管路(3)分別與上槽體(14)和下槽體(15)的另一側(cè)面相連通，所述管路(3)上設(shè)置有蠕動(dòng)泵(2)和混合漿料池(5)，所述混合漿料池(5)內(nèi)設(shè)置有混合漿料。

可選地，所述上槽體(14)和下槽體(15)為聚四氟乙烯，所述的上槽體(14)和下槽體(15)上設(shè)置有固定孔(9)，所述上槽體(14)和下槽體(15)通過(guò)固定孔(9)和螺栓相連接。

可選地，所述上槽體(14)和下槽體(15)內(nèi)部設(shè)置有漿料進(jìn)槽孔(10)，所述漿料進(jìn)槽孔(10)與上槽體(14)和下槽體(15)底部成45°，所述漿料進(jìn)槽孔(10)的孔徑為1mm。

可選地，所述的上槽體(14)相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面分別設(shè)置有進(jìn)口端(7)和出口端(8)，所述進(jìn)口端(7)和出口端(8)均與管路(3)相連接；所述的下槽體(15)相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面分別設(shè)置有進(jìn)口端(7)和出口端(8)，所述進(jìn)口端(7)和出口端(8)均與管路(3)相連接。

可選地，所述混合漿料包括石墨顆粒(11)和碳納米管(12)，所述石墨顆粒(11)、碳納米管(12)的質(zhì)量比為1:1。