一种液流电池板及电池组制造技术

一种液流电池板及电池组，包含：壳体、电极板，具有这样的特征，所述壳体和所述电极板为一体化结构；其中，所述壳体紧密包覆在所述电极板的外部，且所述壳体一侧表面设有延伸至所述电极板的凹槽，使所述电极板通过所述凹槽暴露在外；所述侧表面还设有流入口、流出口、液流通道，且所述流入口和所述流出口分别通过液流通道与所述凹槽连通。与现有技术相比，本实用新型专利技术提供的液流电池板省去了电极板与流道板之间的密封件，在减少50％的制造成本的同时也降低了50％的渗漏液风险，能有效减少渗漏隐患并提高电池效能，替代价格昂贵的氟材料密封件，降低制造成本，简化安装程序，实现电堆产业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池领域，特别涉及一种液流电池板及电池组。
技术介绍
液流电池板多用于钒电池(全钒氧化还原电池，VRB，Vanadium Redox Battery)中，它是一种以不同价态的钒离子电解液进行氧化还原的电化学反应装置，能够高效地实现化学能与电能之间的相互转化。具体的，它是以钒离子V4+/V5+和V2+/V3+作为电池的正负极氧化还原对，将正负极电解液分别储存于两个储液罐中，由耐酸液体泵驱动活性电解液至反应场所再回至储液罐中形成循环液流回路，以实现充放电过程。在整个全钒氧化还原液流电池储能系统中，电池组性能的好坏决定着整个系统的充放电性能，尤其是充放电功率。电池组是由多片单电池依次叠放压紧，串联而成。电池容量可以随着储液罐体积的增加而提高，电池的输出功率则由电池组控制，功率和容量相互独立，可以分开灵活设计，且电池使用寿命长，能深度放电而不损坏电池，它具有功率大、容量大、效率高、成本低、寿命长、绿色环保等优点，因此在风能太阳能储能、UPS电源、电网调峰等领域有很好的发展前景。现有技术中，钒电池主要包含作为电极材料使用的碳毡或者石墨毡、作为流道作用的液流框、以及作为集流体使用的电极板，而上述三者是通过装配压紧力来实现连接的，并设置密封垫，以确保不会泄露电解液。然而，对于传统的液流框来说，其侧面具有一个整体的定位平面，因而，即便使用了作为密封措施的密封垫，密封垫多由价格昂贵的氟材料制
成，如果其密封效果也不理想，则会造成电池内外漏液的情况。当电池内部漏液时，在电池工作时会发出热量，并在各流道出析出钒晶体，从而造成堵塞，影响电解液的流通，使电池瘫痪。当电池外部漏液时，则电解液会造成环境污染。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种不需要内部密封垫而能实现优异密封性能的液流电池板。为解决上述技术问题，本技术的实施方式提供了一种液流电池板，包含：壳体、电极板，具有这样的特征，所述壳体和所述电极板为一体化结构；其中，所述壳体紧密包覆在所述电极板的外部，且所述壳体一侧表面设有延伸至所述电极板的凹槽，使所述电极板通过所述凹槽暴露在外；所述侧表面还设有流入口、流出口、液流通道，且所述流入口和所述流出口分别通过液流通道与所述凹槽连通。本技术的实施方式还提供了一种液流电池组，具有这样的特征，所述液流电池组由至少两块上述中任一的液流电池板拼接而成。本技术实施方式相对于现有技术而言，通过内置密封的结构，对液流电池的密封结构进行了改进，使整个结构的密封性能有了大幅度的提高，可保证其长期安全、可靠地运行。进一步的，所述液流通道内设有至少一个呈正三棱柱形的分流凸台。进一步的，所述各分流凸台呈矩形阵列设置。进一步的，所述流入口和流出口处设有凸出的引流槽，且所述引流槽位于所述液流通道内。进一步的，所述液流电池板还包括毡板，所述毡板的形状配合所述凹槽的形状，使所述毡板嵌入在所述凹槽内并连接所述电极板。进一步的，所述壳体相对的另一侧表面与所述侧表面互为镜像设置。进一步的，所述壳体由聚乙烯材料制成。进一步的，所述液流电池组还包含设置在所述液流电池板之间的离子交换膜。附图说明图1为本技术第一实施方式中液流电池板的具体俯视图；图2为本技术第一实施方式中电极板的简易位置示意图；图3为本技术第一实施方式中凹槽的简易结构示意图；图4为本技术第一实施方式中毡板的简易结构示意图；图5为本技术第二实施方式中液流电池组的简易结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本技术的第一实施方式涉及一种液流电池板，如图1-4所示，包含壳体1和电极板2，值得指出的是，该壳体1和电极板2是通过注塑成型的方法制成的一体化结构。具体的，壳体1紧密包覆在电极板2的外部，且所
述壳体1上下两侧表面分别设有延伸至所述电极板2表面的凹槽3，由于电极板2的横截面积大于凹槽3的开口面积，使得电极板2稳定地固定在壳体1内并且通过凹槽3暴露在外，用以连接毡板7。其中，电极板和壳体的位置可参见图2所示，凹槽、壳体、电极板的位置参见图3所示，毡板的位置参见图4所示，图2-图4仅为清楚表达实施方式中液流电池板的部分简易结构，而并非具体的液流电池板整体。同时，参见图1所示，在壳体1上下两侧表面还设有流入口4、流出口5、液流通道6，且流入口4和流出口5分别通过液流通道6与凹槽3连通，液流通道6也为下凹结构，以供电解液的流通。根据上述内容不难发现，该种一体化结构，省去了现有技术中，电极板2液流框之间的密封件，在减少50％的制造成本的同时也降低了50％的渗漏液风险，能有效减少渗漏隐患并提高电池效能，替代价格昂贵的氟材料密封件，降低制造成本，简化安装程序，实现电堆产业化生产。也进一步提高电池的可靠性和稳定性、提高电池效能，具有使用寿命长、储能规模大、安全可靠、生命周期性价比高、生命周期环境友好等优点，使得本技术提供的液流电池可广泛应用于光伏发电、风力发电、电网调峰、分布电站、通信基站、UPS或EPS、电动公交、军用蓄电等领域。需要说明的是，本实施方式中，壳体选用立方体结构，流入口4和流出口5设置在上下两侧矩形的顶角附近，本领域技术人员应当知晓，本实施方式不对壳体1的形状或流入口4、流出口5的设置位置起到限制，其他近似形状或位置亦可实现相同的技术效果。另外，值得说明的是，本实施方式中，如图1所示，液流通道6内设有18个呈正三棱柱形的分流凸台61，且各分流凸台61之间呈矩形阵列设置于靠近凹槽边缘的位置，起到分流的效果。由于三棱柱的形状，能有效地提高电解液的流动能力。进一步的，在流入口4和流出口5处设置凸出的引流槽
62，且该引流槽62位于在液流通道6内，使流入口4、流出口5分别和液流通道6之间形成若干个细小的分流通道，且每个分流通道将电解液引导至不同位置，让电解液在液流通道6内能均匀分布、均匀流动，提高了分流效果。值得一提的是，本实施方式中，所选的电极板2的腐蚀电流密度为1μA/cm2，电导率＝103S.CM-1，透气率＝2x10-6cm3/(S.cm2)，弯曲强度＝62.0MPa；克服了传统的碳塑电池板的机械强度低、导电性能差、工艺难度大、制造成本高等缺点。值得说明的是，液流电池板还包括毡板7，毡板7的形状配合凹槽3的形状，使毡板7嵌入在凹槽3内并连接电极板2，以满足液流电池板的上下两侧均设有毡板7，以便将其拼接为电池组。另外，值得指出的是，壳体1的上下侧表面互为镜像设置，不仅便于生产，还便于在电池组中的替换。本实施方式选用的壳体1由聚乙烯(PE)材料制成。本技术的第二实施方式涉及一种液流电池组，如图5所示，由多块液流电池板首尾拼接而成，并且流入口4和流出口5之间相互配合，连通，以增加电池的充放电能力。值得指出的是，液流电池组还包含设置在液流电池板之间的离子交换膜8，液流电池组还包含电解液容器和泵，电解液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液流电池板，包含：壳体(1)、电极板(2)，其特征在于，所述壳体(1)和所述电极板(2)为一体化结构；其中，所述壳体(1)紧密包覆在所述电极板(2)的外部，且所述壳体(1)一侧表面设有延伸至所述电极板(2)的凹槽(3)，使所述电极板(2)通过所述凹槽(3)暴露在外；所述侧表面还设有流入口(4)、流出口(5)、液流通道(6)，且所述流入口(4)和所述流出口(5)分别通过液流通道(6)与所述凹槽(3)连通。

【技术特征摘要】
1.一种液流电池板，包含：壳体(1)、电极板(2)，其特征在于，所述壳体(1)和所述电极板(2)为一体化结构；其中，所述壳体(1)紧密包覆在所述电极板(2)的外部，且所述壳体(1)一侧表面设有延伸至所述电极板(2)的凹槽(3)，使所述电极板(2)通过所述凹槽(3)暴露在外；所述侧表面还设有流入口(4)、流出口(5)、液流通道(6)，且所述流入口(4)和所述流出口(5)分别通过液流通道(6)与所述凹槽(3)连通。2.根据权利要求1所述的液流电池板，其特征在于，所述液流通道(6)内设有至少一个呈正三棱柱形的分流凸台(61)。3.根据权利要求2所述的液流电池板，其特征在于，所述各分流凸台(61)呈矩形阵列设置。4.根据权利要求1所述的液流电池板，其特征在于，所述流入口(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁家曦，袁传荣，
申请(专利权)人：上海申荻科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31