带有具有介电涂层的集电器的液流电池制造技术

本发明专利技术公开一种可充电液流电池，其中液流电池包括：第一电极和第二电极，第一电极和第二电极是分离的，从而允许离子在第一电极和第二电极之间流动，其中包括或用于保存第一流体电解质的第一储液器流体地连接至第一电极，从而允许第一流体电解质从第一储液器到第一电极以及从第一电极到第一储液器的循环；以及第一集电器，包括具有相对的第一侧和第二侧的导电材料层，其中第一电极被设置在第一集电器的第一侧上，使得电子能够从电极流动到第一集电器，并且第一介电材料层被设置在第一集电器的第二侧上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有具有介电涂层的集电器的液流电池
技术介绍
大规模能源存储在能够推广利用可再生能源存储技术的能源方面起着重要作用。氧化还原液流电池(RFB)是一种用于大规模存储由诸如风能和太阳能等可再生能源利用的能量的很有前途的候选电池，可也可作为独立的电源系统，甚至在车辆应用中使用。RFB具有能够将电能从能量中分离的特殊优势：前者通常是(多个)电池单元构架的特征(电极面积、工作电压等)，而后者则取决于可用电解质的体积(和浓度)。由于其固有的设计灵活性，该特性使RFB能够用于许多所描述应用中。单个RFB电池单元通常由两个电极和集电器构造，这两个电极可以是碳基的、和/或由膜分离的毡、布、纸等的形式，这取决于电池和集电器的化学反应。典型的RFB电池堆将具有许多以具有内部或外部歧管的双极配置组装的单个电池单元。双极碳电极通常被设置在每个电池单元之间，以允许电流从一个电池单元流到下一个电池单元。整个组件用外部螺栓固定的端板来压缩和密封。在RFB领域已经进行了大量研究。许多研究集中在RFB构架中的不同组件上，即电解质的不同化学组成、RFB调节策略、电极结构和膜。然而，RFB仍具有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可充电液流电池，其中所述液流电池包括：/n第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极是分离的，从而允许离子在所述第一电极和所述第二电极之间流动，其中包括或用于保存第一流体电解质的第一储液器流体地连接至所述第一电极，从而允许所述第一流体电解质从所述第一储液器到所述第一电极以及从所述第一电极到所述第一储液器的循环；以及/n第一集电器，包括具有相对的第一侧和第二侧的导电材料层，其中所述第一电极被设置在所述第一集电器的所述第一侧上，使得电子能够从所述电极流动到所述第一集电器，并且第一介电材料层被设置在所述第一集电器的所述第二侧上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180126 GB 1801328.41.一种可充电液流电池，其中所述液流电池包括：
第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极是分离的，从而允许离子在所述第一电极和所述第二电极之间流动，其中包括或用于保存第一流体电解质的第一储液器流体地连接至所述第一电极，从而允许所述第一流体电解质从所述第一储液器到所述第一电极以及从所述第一电极到所述第一储液器的循环；以及
第一集电器，包括具有相对的第一侧和第二侧的导电材料层，其中所述第一电极被设置在所述第一集电器的所述第一侧上，使得电子能够从所述电极流动到所述第一集电器，并且第一介电材料层被设置在所述第一集电器的所述第二侧上。


2.根据权利要求1所述的可充电液流电池，其中被设置在所述第一集电器的所述第二侧上的介电材料是印刷电路板材料。


3.根据权利要求1或2所述的可充电液流电池，其中被设置在所述第一集电器的所述第二侧上的所述介电材料是包括纤维增强聚合物层的所述印刷电路板材料。


4.根据前述权利要求中任一项所述的可充电液流电池，其中被设置在所述第一集电器的所述第二侧上的所述介电材料选自FR-1、FR-2、FR-3、FR-4、FR-5、FR-6、CEM-1、CEM-2、CEM-3、CEM-4、CEM-5、聚四氟乙烯、G-10、G-11、氧化铝、聚酰亚胺、编织玻璃纤维/PTFE层压板。


5.根据前述权利要求中任一项所述的可充电液流电池，其中所述导电材料选自钛、氮化钛、钼、黄铜和碳，所述碳能够是或者包括石墨碳。


6.根据权利要求5所述的可充电液流电池，其中所述碳包括柔性的嵌入石墨。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的可充电液流电池，其中第一孔和第二孔被设置成穿过所述第一集电器和被设置在所述第一集电器的所述第二侧上的介电材料层，以允许流体经由所述第一孔流经所述介电材料层和所述集电器，沿着或通过电极，然后通过所述第一电极通过所述集电器和所述介电材料流出。


8.根据权利要求7所述的可充电液流电池，其中保护性环形构件围绕限定所述第一孔和/或所述第二孔的所述介电材料的边缘延伸，以防止所述第一流体电解质与所述介电材料和所述介电材料中包含的任意粘合剂材料接触。


9.根据权利要求8所述的可充电液流电池，其中所述保护性环形构件选自O形环、X形环和D形环。


10.根据权利要求8或权利要求9所述的可充电液流电池，其中所述第一流体是腐蚀性流体。


11.根据前述权利要求中任一项所述的可充电液流电池，其中所述第一电极和所述第二电极由膜分离开，所述膜能够选自离子选择膜或分子筛膜，并且所述介电材料被设置在所述膜和所述第一集电器之间。


12.根据权利要求11所述的可充电液流电池，其中被设置在所述膜与所述第一集电器之间的所述介电材料围绕所述电极。


13.根据权利要求11或权利要求12所述的可充电液流电池，其中被设置在所述膜与所述第一集电器之间的所述介电材料选自FR-1、FR-2、FR-3、FR-4、FR-5、FR-6、CEM-1、CEM-2、CEM-3、CEM-4、CEM-5、聚四氟乙烯、G-10、G-11、氧化铝、聚酰亚胺、编织玻璃纤维/PTFE层压板。


14.根据权利要求11至13中任一项所述的可充电液流电池，其中保护性环形构件围绕设置在所述膜和所述第一集电器之间的所述介电材料的边缘延伸，以防止所述第一流体电解质与所述电介质材料接触。


15.根据前述权利要求中任一项所述的可充电液流电池，其中另一介电材料层被设置在设置于所述第一集电器的所述第二侧上的所述第一介电材料层上，所述另一层具有形成的通道和/或孔，以用于使所述第一流体从中流过。


16.根据前述权利要求中的任一项所述的可充电液流电池，其中所述液流电池包括第二储液器，所述第二储液器包括或用于保存第二流体电解质，所述第二储液器流体地连接至所述第二电极，以允许所述第二流体从所述第二储液器到所述第二电极以及从所述第二电极到所述第二储液器的循环；以及
第二集电器，包括具有相对的所述第一侧和所述第二侧的所述导电材料层，其中所述第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·布雷特，利昂·布朗，托马斯·梅森，伊桑卡·德迪加马，安东尼·库森纳克，
申请(专利权)人：帝国创新有限公司，UCL商业有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB