[發(fā)明專利]液流電池堆或單電池、電極-隔膜復合組件及其復合電極結(jié)構(gòu)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210237637.7
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114583184A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 韓志潔
• 申請（專利權(quán)）人: 上海朗雄能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/96;H01M8/0202;H01M8/0258;H01M8/18
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

1.復合電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，該電極由各向不均勻且材質(zhì)不單一的電極材料復合而成，使其形成不對稱結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電極材料包括石墨氈和石墨纖維碳紙，所述石墨氈和石墨纖維碳紙層疊設置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電極材料包括石墨氈或石墨纖維碳紙，在石墨氈或石墨纖維碳紙的兩側(cè)中，在至少一側(cè)的外表層設置石墨粉層，該石墨粉層通過涂覆沉積方式形成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電極材料包括石墨氈和石墨纖維碳紙，所述石墨氈和石墨纖維碳紙層疊設置，并在二者層疊得到的結(jié)構(gòu)的兩側(cè)中，在至少一側(cè)的外表層設置石墨粉層，該石墨粉層通過涂覆沉積方式形成。

5.根據(jù)權(quán)利要求2～4任一項所述的復合電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述石墨氈為一層或多層結(jié)構(gòu)，所述石墨纖維碳紙為一層或多層結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3～4任一項所述的復合電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述石墨氈的厚度小于2mm，所述石墨纖維碳紙的厚度小于0.4mm，所述石墨粉層的厚度小于100μm，且該復合電極結(jié)構(gòu)的總厚度不大于2mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項所述的復合電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，在有氧的環(huán)境下，對所述復合電極結(jié)構(gòu)進行400～500℃的高溫處理。

8.電極-隔膜復合組件，其特征在于，該組件沿一個方向依次包括塑料框(1)、權(quán)利要求1～7中任一項所述的復合電極(2)、離子交換膜(3)、權(quán)利要求1～7中任一項所述的復合電極(2)、以及塑料框(1)，且五者通過熱壓復合形成。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電極-隔膜復合組件，其特征在于，

對于厚度大于0.3mm且小于2mm的復合電極(2)，所述塑料框(1)的內(nèi)側(cè)端開設有凹槽(5)，所述塑料框(1)的外側(cè)端一體成型有環(huán)形凸板部(6)，所述環(huán)形凸板部(6)的相對兩側(cè)均開設有多個與所述凹槽(5)相連通的流孔(7)；

對于厚度不大于0.3mm的復合電極(2)，所述塑料框(1)為平板型環(huán)形結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電極-隔膜復合組件，其特征在于，所述離子交換膜(3)的邊緣尺寸大于復合電極(2)的外邊緣尺寸，所述塑料框(1)的內(nèi)邊緣小于復合電極(2)的外邊緣，且塑料框(1)的外邊緣尺寸大于離子交換膜(3)的邊緣尺寸。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電極-隔膜復合組件，其特征在于，所述離子交換膜材料包括全氟磺酸膜、非全氟磺酸膜、碳氫化合物質(zhì)子交換膜、季銨化陰離子交換膜、以改性高分子材料為基材的兩性基團離子交換膜之中的一種或任幾種組合。

12.液流電池堆或單電池，其特征在于，包括權(quán)利要求8～11任一項所述的電極-隔膜復合組件。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液流電池堆或單電池，其特征在于，液流電池中設置有與權(quán)利要求1～7中任一項所述的復合電極(2)相匹配的液體流場板或雙極板，液體通過液體流場板或雙極板上的流道均勻鏡像輻射到電極上。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液流電池堆或單電池，其特征在于，

對于厚度為1～2mm的復合電極結(jié)構(gòu)，所述液體流場板或雙極板為具有淺流道的部分流場功能結(jié)構(gòu)且包含電極槽，以使電解液流體部分流過流道；

對于厚度不大于1mm的復合電極結(jié)構(gòu)，所述液體流場板或雙極板為具有深流道的全流場功能結(jié)構(gòu)且不包含電極槽，以使電解液流體全部流過流道。