[實用新型]一種液流電池一體化模組結構

有效

• 申請號: 202220117083.2
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN215896473U
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 張桂香;張聰
• 申請（專利權）人: 濰坊力德電儲科技有限公司
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M8/0202;H01M8/0273;H01M8/0258;H01M8/2465
• 代理公司: 大連星河彩舟專利代理事務所(普通合伙) 21263
• 代理人: 陳玲玉

一種液流電池一體化模組結構，屬于液流電池領域，為了解決大功率液流電池電堆模組化集成及氣密性問題，第一電極安裝在第一板框的第一板孔中，第一電極彈性粘結在第一雙極板的第一密封槽內而使第一板框通過第一電極與第一雙極板密封連接；第二電極安裝在第二板框的第二板孔中，第二電極彈性粘結在第二雙極板的第二密封槽內而使第二板框通過第二電極與第二雙極板密封連接；質子交換膜朝向第一板框的一側及在厚度方向上，一部分質子交換膜彈性粘結在第一板框的第三密封槽內，質子交換膜朝向第二板框的一側及在厚度方向上，另一部分質子交換膜彈性粘結在第二板框的第四密封槽內，效果是減小因電解液工作壓力波動引起組件位移的影響。

技術領域

本實用新型屬于液流電池領域，涉及一種液流電池一體化模組結構，以及安裝所述模塊或模組的電堆，和安裝所述電堆的液流電池。

背景技術

液流電池，全稱為氧化還原液流電池，是一種高效的電化學儲能技術。液流電池由雙極板、碳電極、質子交換膜、集流板、電極邊框、端板等部件組成。液流電池工作介質是酸性液體，稱為電解液，電解液的流失不僅會引起充放電能量的下降，而且會造成環境污染，此外還可能引起安全事故。在整個液流電池系統中，電堆是其核心功率組件，而且也是整個系統密封最薄弱的部件。電堆作為液流電池功率單元，其功率在既定能量效率下由單電池數量決定。隨著儲能行業的發展，液流電池儲電量與輸出功率需求越來越大，大功率電堆需要上百甚至幾百片單電池串聯組成，龐大的單電池堆疊對電堆密封及充放電性能一致性，以及電池運行可靠性提出很高的要求，提高了電堆集成難度，同時增加了電堆耐久性能風險?，F有大功率電堆集成常采用雙極板、電極、板框、質子膜重復堆疊的方式，不利于集成效率的提升，整個電堆的氣密性在整堆集成后才能評測，不利于泄漏源排查，從而降低了電堆的維保性能，因此電堆的模塊化集成具有迫切需求。

實用新型內容

為了解決大功率液流電池電堆模組化集成及模組氣密性的問題，減小因電解液工作壓力波動引起組件位移的影響，提高電堆充放電性能一致性，本實用新型提出如下技術方案：一種液流電池一體化模組結構，包括第一雙極板、第一電極、第一板框、質子交換膜、第二雙極板、第二板框、第二電極，第一電極安裝在第一板框的第一板孔中，第一電極彈性粘結在第一雙極板的第一密封槽內而使第一板框通過第一電極與第一雙極板密封連接；第二電極安裝在第二板框的第二板孔中，第二電極彈性粘結在第二雙極板的第二密封槽內而使第二板框通過第二電極與第二雙極板密封連接；質子交換膜朝向第一板框的一側及在厚度方向上部分質子交換膜彈性粘結在第一板框的第三密封槽內，質子交換膜朝向第二板框的一側及在厚度方向上部分質子交換膜彈性粘結在第二板框的第四密封槽內。

作為技術方案的補充，第一雙極板包括邊框及第一流場區域，第一流場區域為第一雙極板由邊框向中間區域內凹形成的第一密封槽，第一板框上與第一雙極板的第一密封槽所相對的區域上的開口為第一板孔，第一板孔在第一板框的厚度方向上貫通第一板框。

作為技術方案的補充，第二雙極板包括邊框及第二流場區域，第二流場區域為第二雙極板由邊框向中間區域內凹形成的第二密封槽，第二板框上與第二雙極板的第二密封槽所相對的區域上的開口為第二板孔，第二板孔在第二板框的厚度方向上貫通第二板框。

作為技術方案的補充，第一板框包括板面上的第一板孔及位于第一板孔四周的邊框區域，第一板框朝向第二雙極板一側的邊框區域內凹形成第三密封槽；

第二板框包括板面上的第二板孔及位于第二板孔四周的邊框區域，第二板框朝向第一雙極板一側的邊框區域內凹形成第四密封槽。

作為技術方案的補充，第一電極的厚度大于第一板孔的厚度，第二雙極板的厚度大于第二板孔的厚度。

作為技術方案的補充，第一電極彈性粘結在第一雙極板的第一密封槽內是將第一電極的側面粘結在第一密封槽的內側的開槽面上；

第二電極彈性粘結在第二雙極板的第二密封槽內是將第二電極的側面粘結在第二密封槽的內側的開槽面上。