[發明專利]一種液流電池用雙極板

在審

• 申請號: 202010197914.7
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111370721A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 侯紹宇;吳曉亮;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: H01M8/0204
• 分類號: H01M8/0204;H01M8/0206;H01M8/0213;H01M8/0215;H01M8/0221;H01M8/18
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明涉及液流電池制造領域，具體為一種液流電池用雙極板。雙極板材料為樹脂板，可以做成任意厚度，并且根據液流電池工作電流密度不同，采用不同尺寸、數量、排列的碳纖維絲束和導電材料嵌入到樹脂板中心區，制備液流電池用雙極板。較現有技術相比，本發明提供的雙極板，材質是樹脂板，可以做成任意厚度，機械強度非常好，不易變形，解決了在組裝電池過程中壓力大極易導致雙極板斷裂問題，通過將不同數量組合的碳纖維絲束和導電材料嵌入到樹脂板中心區，解決了雙極板與電極之間接觸差問題，又提高了導電性，并且碳纖維絲束和碳材料用量對比現有雙極板大大減小，既提高了電池可靠性又降低了電池成本，提高了經濟性。

技術領域

本發明涉及液流電池制造領域，具體為一種液流電池用雙極板。

背景技術

液流電池是一種新型蓄電儲能設備，不僅可以用作太陽能、風能發電過程配套的儲能裝置，還可以用于電網調峰，提高電網穩定性，保障電網安全。液流電池相比電容器和固態電池具有更高的能量容量，電池能量儲存在活性物質的電解液中，而電解液存放在儲液罐內，通過泵循環進入電池室。在充放電過程中，流動的電解質將電解液輸送到電池室，發生電化學反應，從而實現化學能和電能之間的轉換。這種特殊的結構非常適合大規模蓄電儲能需求，可以根據能量的多少調整電解液的含量。液流電池普遍應用的條件尚不具備，對許多問題尚需進行深入的研究。如何保證系統長期運行過程中電池密封性能，充放電過程中的一致性問題，因此亟待提高電池的可靠性。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提出一種液流電池用雙極板，解決現有液流電池中雙極板制作工藝復雜、機械強度差，大壓力下工裝極易導致雙極板斷裂問題，本發明雙極板為樹脂板，可以做成任意厚度，提高了電池可靠性。并且采用不同尺寸、數量、排列的碳纖維絲束和導電材料嵌入到樹脂板中心區，解決了雙極板與電極之間接觸差問題，又提高了雙極板導電性。

為達到上述目的，本發明的技術方案為：

一種液流電池用雙極板，雙極板為樹脂板，根據液流電池工作電流密度不同，采用不同尺寸、數量、排列的碳纖維絲束和導電材料嵌入到樹脂板中心區，制備得到液流電池用雙極板。

所述的液流電池用雙極板，樹脂板材料是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、ABS、聚苯硫醚、氯化聚乙烯、環氧樹脂、酚醛樹脂和工程塑料中的一種。

所述的液流電池用雙極板，樹脂板做成任意厚度。

所述的液流電池用雙極板，碳纖維絲束的單絲數量為1K～24K，長度為1mm～50mm。

所述的液流電池用雙極板，導電材料材質是石墨、碳基復合材料、導電陶瓷、耐液流電池腐蝕的金屬或其合金。

所述的液流電池用雙極板，導電材料的形狀是球體、圓柱體、長方體或正方體。

所述的液流電池用雙極板，碳纖維絲束和導電材料與樹脂板嵌入方式，選擇膠粘劑粘接成型、注塑機壓注成型、壓力機模壓成型、焊接成型中的一種。

所述的液流電池用雙極板，碳纖維絲束和導電材料的尺寸、數量和排列取決于液流電池工作電流密度。

所述的液流電池用雙極板，雙極板兩側中心區都有碳纖維絲束和導電材料。

所述的液流電池用雙極板，碳纖維絲束不穿透樹脂板，導電材料穿透樹脂板。

本發明的設計思想是：

本發明選擇純樹脂板為基體，保證雙極板的機械強度，同時在基體中心區不同區域根據液流電池工作電流密度不同，嵌入不同尺寸、數量、排列的碳纖維絲束和導電材料，設計靈活，制備工藝簡單，滿足不同液流電池的設計要求，兩種材料協同作用既降低了接觸電阻又提升了雙極板的導電性。

本發明的優點及有益效果如下：