[實用新型]一種串聯(lián)式液流電池電極框及其電池電堆有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201920133773.5 | 申請日： | 2019-01-26 |
| 公開（公告）號： | CN209447939U | 公開（公告）日： | 2019-09-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王宇;熊仁海;呂玉康;王宇攀 | 申請（專利權(quán)）人： | 杭州德海艾科能源科技有限公司 |
| 主分類號： | H01M8/18 | 分類號： | H01M8/18;H01M8/0271 |
| 代理公司： | 北京志霖恒遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435 | 代理人： | 奚麗萍 |
| 地址： | 311121 浙江省杭州*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 進(jìn)液口 出液口 正極 負(fù)極 電極框 電極腔 單電池 反應(yīng)區(qū) 電解液 液流電池 串聯(lián)式 電堆 電池 本實用新型 出液口位置 系統(tǒng)集成度 單獨密封 對角位置 分割電極 進(jìn)出流道 密封結(jié)構(gòu) 內(nèi)部串聯(lián) 液體管路 正反兩面 組裝效率 液流道 正負(fù)極 | ||
一種串聯(lián)式液流電池電極框及其電池電堆，電極框包括正極進(jìn)液口、正極出液口、負(fù)極進(jìn)液口、負(fù)極出液口以及電極腔，進(jìn)液口和出液口分布在電極框?qū)俏恢茫M(jìn)液口和出液口均帶有進(jìn)出液流道，電極框正反兩面均設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，電極框設(shè)置至少兩個電極腔，每個電極腔單獨密封，每個電極腔為一個單電池反應(yīng)區(qū)，每個電極腔設(shè)置有獨立的正極進(jìn)液口、正極出液口、負(fù)極進(jìn)液口、負(fù)極出液口以及電解液進(jìn)出流道，位置相鄰的單電池反應(yīng)區(qū)的正極進(jìn)液口、正極出液口、負(fù)極進(jìn)液口以及負(fù)極出液口位置相反。本實用新型分割電極腔形成多個單電池反應(yīng)區(qū)，相鄰的單電池反應(yīng)區(qū)的電解液分別為正負(fù)極電解液，形成內(nèi)部串聯(lián)結(jié)構(gòu)，大幅度降低液體管路復(fù)雜性、提高組裝效率和系統(tǒng)集成度。
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型屬于釩液流電池領(lǐng)域，具體涉及全釩液流電池用電極框及其電池電堆。
背景技術(shù)
全釩液流電池常溫常壓運行，安全性高，可深度放電，安全無隱患，不會發(fā)生爆炸和燃燒。循環(huán)壽命長，充放電特性良好，響應(yīng)速度快，另外釩離子的電化學(xué)可逆性高，電化學(xué)極化小，適合大電流快速充放電，充放電切換速度快，為毫秒級別。功率和容量分別由電堆和電解液的數(shù)量決定，因此功率和容量可針對不同應(yīng)用場景獨立設(shè)計，設(shè)計靈活。環(huán)境友好，電池大部分組件可回收利用，電解液可循環(huán)使用。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)計對電堆性能和運行起至關(guān)重要的作用。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供了一種分割電極腔形成多個單電池反應(yīng)區(qū)，且相鄰的單電池反應(yīng)區(qū)的電解液分別為正負(fù)極電解液，形成內(nèi)部串聯(lián)結(jié)構(gòu)。大幅度降低液體管路復(fù)雜性、提高組裝效率、提高系統(tǒng)集成度。
一種串聯(lián)式液流電池電極框，所述電極框包括正極進(jìn)液口、正極出液口、負(fù)極進(jìn)液口、負(fù)極出液口以及電極腔，進(jìn)液口和出液口分布在電極框?qū)俏恢茫M(jìn)液口和出液口均帶有進(jìn)出液流道，所述電極框正反兩面均設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，所述電極框設(shè)置至少兩個電極腔，所述每個電極腔單獨密封，每個電極腔為一個單電池反應(yīng)區(qū)，所述每個電極腔設(shè)置有獨立的正極進(jìn)液口、正極出液口、負(fù)極進(jìn)液口、負(fù)極出液口以及電解液進(jìn)出流道，位置相鄰的所述單電池反應(yīng)區(qū)的正極進(jìn)液口、正極出液口、負(fù)極進(jìn)液口以及負(fù)極出液口位置相反。
進(jìn)一步的，所述每個電極腔通過隔離帶分割，所述隔離帶上設(shè)置有密封槽，用于放置密封條。
進(jìn)一步的，所述每個電極腔設(shè)置有獨立密封槽，所述獨立密封槽將每個反應(yīng)區(qū)獨立密封，每個反應(yīng)區(qū)上的雙極板獨立設(shè)置。
進(jìn)一步的，所述每個反應(yīng)區(qū)上的離子交換膜獨立設(shè)置。
進(jìn)一步的，所述每個反應(yīng)區(qū)上的離子交換膜為一個整體。
進(jìn)一步的，所述電極框分割成2-10個電極腔。
進(jìn)一步的，所述隔離帶厚度和電極框整體相同，和電極框連成一體，采用一體化成型工藝加工而成。
一種串聯(lián)式液流電池電堆，采用上述電極框組裝電堆，電堆各個部件按照端板、銅板、單極板、電極、電極框、離子交換膜、電極框、電極、雙極板、電極、電極框、離子交換膜、電極框、電極、單極板、銅板、端板的順序進(jìn)行安裝，所述電極、電極框、離子交換膜、電極框、電極、雙極板、電極、電極框、離子交換膜、電極框、電極組裝結(jié)構(gòu)是一個可以多組重復(fù)組裝結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步的，所述離子交換膜夾裝于兩塊電極框背面。
進(jìn)一步的，所述銅板結(jié)構(gòu)與相鄰電極框的正極進(jìn)液口、正極出液口、負(fù)極進(jìn)液口以及負(fù)極出液口位置相對應(yīng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：
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