[實(shí)用新型]一種全釩液流電池用電極框

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820991637.5
• 申請(qǐng)日: 2018-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN208368633U
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宇;熊仁海;呂玉康;王宇攀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州德海艾科能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/18
• 分類號(hào): H01M8/18;H01M8/0271
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型主要公開了一種全釩液流電池用電極框，其技術(shù)方案：電極框主體中間設(shè)置電極腔，電極框主體四角分別設(shè)有正極進(jìn)液口、正極出液口、負(fù)極進(jìn)液口和負(fù)極出液口，所述正極進(jìn)液口依次連接有正極進(jìn)液主流道、正極進(jìn)液第一分流道以及正極進(jìn)液夾層流道，正極出液口依次連接有正極出液主流道、正極出液第一分流道以及正極出液夾層流道，所述電極框主體反面設(shè)有離子交換膜，所述正極進(jìn)液口、正極出液口、電極腔以及離子交換膜四周邊緣處均設(shè)有密封槽，所述密封槽處設(shè)有密封條，所述離子交換膜四周通過密封條固定。能提高電解液的分布均勻性，提高電池反應(yīng)效率，分割式密封設(shè)計(jì)減少漏電流、電堆厚度，減少組裝工序、降低組裝難度、降低電堆成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種全釩液流電池用電極框。

背景技術(shù)

全釩液流電池常溫常壓運(yùn)行，安全可靠，即使正負(fù)極電解液發(fā)生互混，也不會(huì)發(fā)生爆炸和燃燒；循環(huán)壽命長，可深度充放電，充放電特性良好，響應(yīng)速度快，能量效率高；釩離子的電化學(xué)可逆性高，電化學(xué)極化小，適合大電流快速充放電；功率和容量分別由電芯和電解液的數(shù)量決定，因此功率和容量可獨(dú)立設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)靈活；環(huán)境友好，電解液可循環(huán)使用和再生利用。全釩液流電池主要通過電極框?qū)㈦姌O、雙極板、離子交換膜等部件組裝成電堆。電極框是電極材料、雙極板材料的載體，還為電解液提供流道，從而成為電化學(xué)反應(yīng)的載體，因此電極框的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)電堆性能和運(yùn)行起至關(guān)重要的作用。優(yōu)秀的電極框結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不但能夠減小電堆的體積，還能提高電解液在電極的分布均勻性，從而提高電池反應(yīng)效率，減少原材料的浪費(fèi)，降低電堆的成本，有利于產(chǎn)業(yè)化。

目前全釩液流電池體積較大，電解液的分布容易不均勻，影響電池系統(tǒng)性能；一些電極框設(shè)計(jì)需要的離子交換膜和雙極板材料偏多，增加了生產(chǎn)成本；以及加工組裝時(shí)需要對(duì)離子交換膜和雙極板進(jìn)行打孔操作增加了電池生產(chǎn)操作工序，不利于電池系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供一種全釩液流電池用電極框，結(jié)構(gòu)簡單，可提高電解液的分布均勻性，提高電池反應(yīng)效率和能量效率；采用分割式密封的設(shè)計(jì)可減少漏電流、電堆厚度、以及原材料使用數(shù)量，簡化生產(chǎn)工序，降低生產(chǎn)成本。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種全釩液流電池用電極框，包括電極框主體，電極框主體中間設(shè)置有為放置電極的電極腔，所述電極框主體四角分別設(shè)有正極進(jìn)液口、正極出液口、負(fù)極進(jìn)液口和負(fù)極出液口，所述正極進(jìn)液口和正極出液口呈對(duì)角關(guān)系，負(fù)極進(jìn)液口和負(fù)極出液口呈對(duì)角關(guān)系，所述正極進(jìn)液口依次連接有位于電極框主體正面的正極進(jìn)液主流道、正極進(jìn)液第一分流道以及正極進(jìn)液夾層流道，正極出液口依次連接有位于電極框主體正面的正極出液主流道、正極出液第一分流道以及正極出液夾層流道，所述電極框主體反面設(shè)有離子交換膜，所述正極進(jìn)液口、正極出液口、電極腔以及離子交換膜四周邊緣處均設(shè)有密封槽，所述密封槽處設(shè)有密封條，所述離子交換膜四周通過密封條固定。

本實(shí)用新型進(jìn)一步：所述正極進(jìn)液口和正極出液口四周邊緣的密封條的范圍不超過電極框主體的中心線。

本實(shí)用新型進(jìn)一步：所述離子交換膜的四邊均超出密封條，但不覆蓋正極進(jìn)液口、正極出液口、負(fù)極進(jìn)液口和負(fù)極出液口。由于密封條形狀規(guī)則且和進(jìn)出液口有一定的間距，離子交換膜不需要進(jìn)行打孔，從而減少材料浪費(fèi)、減少組裝工序、降低組裝困難，通過密封條與密封槽將離子交換膜固定。

本實(shí)用新型進(jìn)一步：所述正極進(jìn)液夾層流道和正極出液夾層流道結(jié)構(gòu)相同，且均設(shè)有第二分流道，所述第二分流道槽深度大于正極進(jìn)液第一分流道或正極出液第一分流道的槽深度。相互之間的槽深度有一定落差。

本實(shí)用新型進(jìn)一步：電極框主體厚度為2-15mm。

本實(shí)用新型進(jìn)一步：所述正極進(jìn)液第一分流道、正極出液第一分流道按均勻間隔分割有小流道，提高電解液的分布均勻性。

本實(shí)用新型具有有益效果為：