[實用新型]一種用于液流電池堆的膜框一體密封裝置

有效

• 申請號: 202220622210.4
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN217485505U
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 李曉;李京浩;李曉蒙;李昂;何鑫;王曉偉
• 申請（專利權）人: 北京和瑞儲能科技有限公司
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M8/0273;H01M8/0276
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張陸軍;張迎新

本實用新型公開了一種可用于液流電池堆的膜框一體密封結構，所述裝置由上蓋板框、下蓋板框、隔膜三層組成，所述上蓋板框和下蓋板框為兩塊完全相同的蓋板框，且上下表面均為光滑平面中心為鏤空部分，四個角部位各有1個流道孔；隔膜位于上蓋板框和所述下蓋板框的中間，所述隔膜形狀與所述蓋板框中鏤空部分一致，尺寸大于所述蓋板框中間鏤空的部分且小于蓋板框。本實用新型使得隔膜可應用于單面流道板框的流道側，雙極板可用于非流道側，因此雙極板的表面積僅需要覆蓋電極區域即可，可降低漏電電流，提高電池的庫倫效率，同時隔膜的表面積也不需要過多增加，整體材料成本經濟性較好。

技術領域

本實用新型涉及液流電池技術領域，特別是涉及一種用于液流電池堆的膜框一體密封裝置。

背景技術

目前全國在“雙碳行動”大力推行的進程中，風能、太陽能等可再生能源發電占比越來越高，而這些可再生能源發電雖然清潔、無污染，但因也具有易受氣候影響波、動性較大等特點，電網系統的壽命隨之也會受到影響，如此以來給其并入電網帶來了新的挑戰。為了解決該問題，需要在電網中配置儲能設施。液流電池具有功率大、容量可調節、安全性高、壽命長、環境友好性強等特點，成為了儲能方向中發展較為突出的一種技術。

為了追求儲能系統的效率提升，不斷通過降低電堆的流量來降低系統的損耗，而降低流量的措施主要是降低電極的厚度，電極厚度直接決定了板框的厚度也要進行相應的減少，傳統的雙面流道(流體經過的流道位于板框的兩側平面)結構板框無法滿足電極的厚度降低需求，因此，開始不斷嘗試單面流道(流體經過的流道僅存在于板框的單側平面)結構板框的研發設計。

現有液流電池堆板框一般分為正、負極兩種，一節單電池包括一件正極板框和一件負極板框，兩種板框中間區域為鏤空的電極腔，兩板框之間夾一層隔膜，隔膜與兩板框之間采用密封墊壓緊的方式實現密封。此密結構形式下，隔膜無法應用于單面流道板框的流道側，對于電池堆的結構設計產生了限制，該限制也決定了雙極板必須要用在單面流道板框的流道側，如此以來雙極板的覆蓋范圍要將電極區域和流道區域全覆蓋，漏電電流增加，電池堆的庫倫效率下降，但材料使用面積增大，成本增加明顯，因此，要打破該限制就要改變現有隔膜密封結構，將隔膜應用于單面流道板框的流道側。專利CN209087992U和CN109361004的膜框結構，包括一個框和一片隔膜，兩者通過激光焊接的方式連接起來。我的這個專利中，膜框結構是由兩個框和一片膜組成，膜和框是通過膠粘的方式連接起來。相同點:兩個專利在電池中的應用方式是相同的，都是通過密封墊壓緊的方式與電池正負極電極框實現密封。專利CN 212380446 U公開了一種用于液流電池的密封結構，包括板框和密封圈，板框包括上板框和下板框，在上下板框之間放置有電極和隔膜；所述密封圈為芯層和外層組成的密封圈，所述芯層為硅橡膠，外層為氟橡膠；所述密封圈的截面形狀為半圓下接矩形的形狀，密封圈平面的一面與所述隔膜相對。該專利的缺點在于：該密封圈無法解決隔膜不能用于單面流道板框的流道側的問題。

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種用于液流電池堆的膜框一體密封裝置，用于解決現有技術中隔膜不能用于單面流道板框的流道側的問題。為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種用于液流電池堆的膜框一體密封裝置，所述裝置包括隔膜和蓋板框，其中，所述蓋板框包括上蓋板框和下蓋板框，所述上蓋板框和下蓋板框為兩塊完全相同的蓋板框；所述蓋板框的上下表面均為光滑平面，中心為鏤空部分，四個角部位各有1個流道孔；所述隔膜形狀與所述蓋板框中鏤空部分一致，尺寸大于所述蓋板框中間鏤空的部分且小于蓋板框；所述隔膜位于所述上蓋板框和所述下蓋板框的中間。

具體的，所述蓋板框的厚度為0.2-0.4mm，上下表面均為光滑平面。

具體的，所述蓋板框的中心鏤空部分為方形、圓形、橢圓形，多邊形中的任意一種。

具體的，所述流道孔為通孔，均勻分布在所述蓋板框的四個角且在隔膜以外的區域，用于使流道孔與隔膜產生物理隔絕。