一種液流電池堆及其組裝方法

2023-04-23 18:25:06

專利名稱：一種液流電池堆及其組裝方法
技術領域：
本發明涉及液流電池領域，更具體i也涉及液流電池的裝配方式。
背景技術：
液流電池(例如4凡氧化還原液流電池)的電池堆通常是由一定 數量的單電池串聯:組成。每個單電池由集電體(單集々反)、液流框、 電極、隔膜、電極、液流框、集電體(單集板)構成。圖l示出了 一個由兩個單電'池構成的電〖也堆部<牛圖，/人進'液口開始4安照端才反1 、墊片2、集電體(單極板)3、電極4、液流框5、隔膜7、電極4、 雙才及才反(集電體)6、電才及4、液流框5、電極4、集電體(單才及板) 3、墊片2、和端^^1的順序組裝成電池堆。這些部件通過另外的緊 固部件壓在一起。當壓固在一起時，如圖l所示，設置在液流框5、 單極板3、雙極板6上、下邊緣的通孔協助形成電解液的流動通道， 作為各個電才及室的電解液進、出液口。在現有技術中，電池堆中的集流板和液流框具有同等的尺寸， 它們藉助緊固件壓在一起實現密封。發明人在研究中發現，這種密 封存在嚴重缺陷。因為液流電池在使用狀態下，電解液是在高壓驅 使下流過電池堆,，由於高壓的影響，上述部件之間的全面積接觸不 能完全阻止電解液從集流板與液流框之間的洩漏，尤其是在長期使 用之後。4因此，需要對液流電池堆的密封方法進4亍改進，以提高電池堆 的使用壽命。

發明內容
本發明旨在提供一種電池堆，其可以克服先有技術中電池堆液 -充的問題。
才艮據本發明的液流電池堆包括多個集流板、多個電才及和用於隔 離不同半電池的多個隔膜，該電池堆包括多個接收框，在接收框的 一面內側設有凹入部，用於接收一個集流板。
在一種優選實施例中，在凹入部的外圍還設有狹槽，用於嵌入 一個密封圏。該狹槽也可以設置在接收框的凹入部的相反面。
在一種優選實施例中，在接收框的凹入部的相反面，沿著框的 四周邊沿具有一個等高的凸臺。
本發明還提供一種組裝液流電池堆的方法，包4舌以下步驟 一將每個集流才反嵌入位於一個接收框一側面內側的凹入部中；
—將一個電極放入接收框圍成的環形區域內；
一通過一個密封圏將一個隔膜壓在接收框上，其中，密封圏被 壓在設於接收框一個側面的環形狹槽中；
一將多個由上述形成的半電池疊加，彼此之間用密封條密封；
一用緊固件將上述多個半電池緊固在一起。
在一個實施例中，環形狹槽i殳置在凹入部的外圍。在另一個實施例中，環形狹槽設在接收框的凹入部的相反面。
在一個優選實施例中，在接收框的凹入部的相反面，沿著框的 四周邊沿具有一個等高的凸臺。
在本發明中，由於在接收框中設置凹入部，可以將集流板容置 在接收框中，在緊固件的作用下，集流板被4艮好地壓入接收框中， 從而很好地避免在高壓電解液的作用下集流才反與液流框的分離，從 而避免了漏液的風險，並且簡化了電池堆的組裝方法。


此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申 i青的一部分，本發明的示意性實施例及其i兌明用於解釋本發明，並
不構成對本發明的不當限定。在附圖中
圖1是現有4支術中一個典型例的液流電池堆的分解圖2是根據本發明一個典型例的用於容置半電池元件的接收框 的一個側面示意圖3是圖2中示出的接收框的另一個側面示意圖4才艮據本發明的一個半電池單元的分解圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖並結合實施例，來詳細說明本發明。
圖2和3是根據本發明一個具體實施例的接收框的立體圖。在 >接收框1的一個側面i殳有凹入部12,在另一面i殳有環形狹槽14。同時參見圖4,凹入部用於接收一個集流板2。該接收框1可以從 另一面裝入電極3。從圖4中可以看出，電極3容置在接收框的四 個框邊形成的環形區域內。在裝入電極3之後，可以將一個隔膜5 平鋪在框面上，然後將一個密封圈4壓入狹槽14內。這樣一個半 電池的所有部件均容置在接收框內。
採用這種設置，只需將所有如此組合形成的半電池單元疊加在 一起，用若干跟緊固螺杆將各半電池緊固在一起，即可形成電池堆。
作為優選，可以在各個半電池單元之間採用線密封，即用具有 適宜柔性且對電解液具有耐性的密封條例如矽橡膠)密封在兩個接 收;f匡的四周邊沿。
作為進一步的優選，可以精確設置上述密封圏的高度，使其在 嵌入狹槽14時也部分凸出接收框的表面，該凸出部分同時起到接 收框之間線密封的作用。
在一個未圖示出的第二實施例中，狹槽14與凹入部12設於接 收框的同一個側面，狹槽14環繞著凹入部12。這樣，集流板和電 極可以從4妾收框的同 一側裝入。
在第二實施例的情況下，作為優選，可以在接收框的凹入部的 相反面，沿著框的四周邊沿i殳置一個等高的凸臺，該凸臺的i殳置可 以提供額外的空間來容置位於這一側的半電池元件。
在組裝電池堆時，將每個集流板2嵌入接收框1的凹入部12 中，然後將一個電極3放入接收框1圍成的環形區域內，在用一個 密封圏4將一個隔膜壓在接收框1上，其中，密封圏4被壓在設於 接收框一個側面的環形狹槽14中，這才羊形成一個半電池單元。最後將多個由上述形成的半電池疊加，彼此之間用密封條密封，用緊 固件將上述多個半電池緊固在一起。
在本發明中，由於在接收框中設置凹入部，可以將集流板容置 在接收框中，在緊固件的作用下，集流板被很好地壓入接收框中， 從而很好地避免在高壓電解液的作用下集流板與液流框的分離，從 而避免了漏液的風險。
在優選的方式中，由於採用密封圏的設置，可以4交獨立地形成 多個半電池單元，優化了密封效果。
在本發明的一個具體方面，該電池堆為全釩電池堆。
以上〗又為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對 於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本 發明的精神和原則之內，所作的任何4務改、等同替換、改進等，均 應包含在本發明的4呆護範圍之內。
權利要求
1.一種液流電池堆，包括多個集流板(2)、多個電極(3)和用於隔離不同半電池的多個隔膜(5)，其特徵在於，所述電池堆包括多個接收框(1)，在每個所述接收框的一面內側設有凹入部(12)，用於接收一個集流板(2)。
2. 根據權利要求1所述的液流電池堆，其中，在所述凹入部(12) 的外圍還設有狹槽(14),用於嵌入一個密封圈。
3. 根據權利要求1所述的液流電池堆，其中，在接收框的所述凹 入部(12)的相反面設有狹槽(14)，用於嵌入一個密封圈。
4. 根據權利要求2或3所述的液流電池堆，其中，所述密封圈在 嵌入所述狹槽(14)時也部分凸出所述接收框(1 )的表面， 該凸出部分同時起到接收框之間線密封的作用。
5. 根據權利要求1所述的液流電池堆，其中，在所述接收框的所 述凹入部的相反面，沿著衝匡的四周邊沿具有一個等高的凸臺。
6. 根據權利要求1所述的液流電池堆，其為全釩液流電池堆。
7. —種組裝液流電池堆的方法，包4舌以下步架i:—將每個集流板(2)嵌入位於一個接收框(1 ) 一側面 內側的凹入4卩(12 )中；一將一個電極(3 )放入所述接收框(1 )圍成的環形區 域內；一通過一個密封圈(4)將一個隔膜壓在所述接收框(1) 上，其中，所述密封圈(4);波壓在設於所述4妄收框一個側面 的環形狹槽(14)中；—將多個由上述形成的半電池疊加，並用緊固件緊固在—起。
8. 4艮據權利要求7所述的方法，其中，所述環形狹槽(14 )設置 在所述凹入部(12)的夕卜圍。
9. 才艮據權利要求7所述的方法，其中，所述環形狹槽(14 )設在 才妻收框—的所述凹入部(12)的才目反面。
10. 根據權利要求7所述的方法，其中，所述密封圏(4)在嵌入 所述狹槽(14)時也部分凸出所述接收框的表面，該凸出部分 同時起到接收框之間線密封的作用。
全文摘要
本發明提供一種液流電池堆，其利用接收框接收半電池單元的所有元件，整個電池堆由若干接收框疊合而成。本發明還提供一種組裝液流電池堆的方法。根據本發明的電池堆可以很好地解決電池堆元件之間的漏液問題。
文檔編號H01M8/24GK101651222SQ200910162540
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月3日 優先權日2009年8月3日
發明者劉根深, 劉素琴, 劉維維, 史小虎, 萱 周, 張慶華, 李虹雲, 王海華, 許秀惠, 黃可龍 申請人:湖南維邦新能源有限公司