[發(fā)明專利]一種液流電池用高導電雙極板及其連續(xù)化加工裝置和方法

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• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111370719A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設計）人: 侯紹宇;張建國
• 申請（專利權）人: 遼寧科京新材料科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0202
• 分類號: H01M8/0202;H01M8/18
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發(fā)明涉及液流電池制造領域，具體為一種液流電池用高導電雙極板及其連續(xù)化加工裝置和方法。該雙極板為五層結構，中間層為陶瓷纖維紙層，陶瓷纖維紙層上下兩層為上導電膠層、下導電膠層，上導電膠層的上層為上加強層，下導電膠層的下層為下加強層。該連續(xù)化加工裝置由在生產(chǎn)線上按順序布置的放卷機、涂膠槽、加熱保溫裝置、熱貼合裝置、四輥壓光機、冷卻輥、牽引機和收卷機組成，將陶瓷纖維紙安裝在放卷機上并在兩側涂覆導電膠層同時加熱，再采用熱貼合裝置直接將加強層通過四輥壓光機覆在導電膠層表面壓制成型。本發(fā)明采用陶瓷纖維紙做骨架同時覆導電膠層和加強層工藝制備高導電雙極板，表面平整性好，導電性能好。

技術領域

本發(fā)明涉及液流電池制造領域，具體為一種液流電池用高導電雙極板及其連續(xù)化加工裝置和方法。

背景技術

液流電池是一種新型的電化學儲能電池，具有高效、靈活、安全和環(huán)保等優(yōu)點，可作為可再生能源規(guī)模化發(fā)電儲能、電網(wǎng)調(diào)峰等應用；經(jīng)過多年的持續(xù)研究開發(fā)，已具備了通過進一步的技術攻關，解決關鍵共性技術問題從而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的條件。隨著越來越多的示范項目的開展，液流電池儲能的功能越來越清晰，其作用也獲得了廣泛認可，但成本仍是制約其商業(yè)化進展的瓶頸因素。液流電池儲能成本的降低依賴于：以高性能的材料為基礎的高性能電池降低單位成本消耗；以新型高效的工藝降低材料成本；規(guī)模化的生產(chǎn)方式降低生產(chǎn)成本。

雙極板的作用是將液流電池串聯(lián)起來組裝成一個整體電池堆的關鍵部件，它的一側與一個單電池的正極側接觸，另一側與毗鄰的單電池的負極側接觸，是液流電池的關鍵組件之一，也是制約液流電池發(fā)展的因素之一：其電阻約占電池物理內(nèi)阻的10～20％，其成本也占到電池堆成本的15％～30％，因此研發(fā)性能優(yōu)良、價格低廉，制備工藝簡單的雙極板是解決液流電池商品化的關鍵因素之一。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種液流電池用高導電雙極板及其連續(xù)化加工裝置和方法，采用陶瓷纖維紙做骨架同時覆導電膠層和加強層工藝制備高導電雙極板，表面平整性好，導電性能好。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案為：

一種液流電池用高導電雙極板，該雙極板為五層結構，中間層為陶瓷纖維紙層，陶瓷纖維紙層上下兩層為上導電膠層、下導電膠層，上導電膠層的上層為上加強層，下導電膠層的下層為下加強層。

所述的液流電池用高導電雙極板，陶瓷纖維紙層的密度為0.2～1.4g/cm³，寬幅為100～1220mm，厚度為0.03～5mm。

一種液流電池用高導電雙極板的連續(xù)化加工裝置，該連續(xù)化加工裝置由在生產(chǎn)線上按順序布置的放卷機、涂膠槽、加熱保溫裝置、熱貼合裝置、四輥壓光機、冷卻輥、牽引機和收卷機組成，卷繞在放卷機上的陶瓷纖維紙經(jīng)定位輥一后，進入裝有導電膠的涂膠槽，導電膠內(nèi)設上下對輥：上輥、下輥，陶瓷纖維紙經(jīng)過導電膠后，其上下兩層分別涂覆導電膠層，經(jīng)定位輥二后進入加熱保溫裝置，加熱后通過熱貼合裝置直接將加強層覆在導電膠層表面，為增強陶瓷纖維紙、加強層、導電膠層之間的附著力，通過四輥壓光機壓制成型，再經(jīng)過冷卻輥冷卻、牽引機牽引，最后由收卷機收卷獲得雙極板。

所述的液流電池用高導電雙極板的連續(xù)化加工裝置，熱貼合裝置的結構設計：陶瓷纖維紙層經(jīng)涂膠槽、加熱保溫裝置后，上下方各設有一個展平輥：上展平輥、下展平輥，每個展平輥上分別成卷放置加強層，每個加強層卷的直徑為0.2～0.8m，并在每個加強層與四輥壓光機的通道上設置張力控制輥：上張力控制輥、下張力控制輥。

所述的液流電池用高導電雙極板的連續(xù)化加工裝置，四輥壓光機中的四個輥筒兩兩一組、每組上下兩個輥筒相對設置，每個輥筒的直徑在0.2m～1.0m，上下兩個輥筒的間距為0.5～5mm，每個輥筒的長度在0.4m～1.0m；四輥壓光機的前面兩個輥筒是熱輥，使用時進行加熱操作；四輥壓光機的后面兩個輥筒是冷卻輥，使用時通冷卻水。