一种液流电池单极板密封结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种液流电池单极板密封结构，包括顺序叠放的框架板、单极板和盖板，所述框架板包括矩形的主体部分，主体部分的中间为矩形空腔，矩形空腔的边缘为多级台阶结构；所述多级台阶结构的第一级为放置所述盖板的位置，更低级的台阶为放置所述单极板的位置，所述单极板与框架板接触的部分的边缘也加工为适配的台阶结构，盖板与单极板相对的一面上加工有与单极板适配的凹下区域；所述单极板和所述框架板之间以粘接剂粘接。本实用新型专利技术提出的额液流电池单极板密封结构，在单极板边缘和框架板的矩形空腔的边缘上加工多级台阶结构，可以大幅提高胶水填充的面积，有效提高密封性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种液流电池单极板密封结构


[0001]本技术属于储能
，具体涉及一种液流电单极板的密封结构。

技术介绍

[0002]液流电池是一种适合大规模储能应用的电池，其主要由电堆、电解液存储单元、管路等部分组成，电堆是反应场所，一般由数十对单电池以串联或并联的方式组合而成。电堆内部正负极电解液通过离子膜分隔开，离子膜的两侧对称配置电极、双极板、双极板框架和端板组成。其中，电极是发生化学反应的场所，通常为多孔石墨材料，例如石墨毡、多孔石墨、碳毡等，双极板通常为导电性良好且耐腐蚀的不透性材料为主体，例如不透性石墨材料、石墨复合材料、耐腐蚀金属材料和导电塑料板等，双极板框架对双极板起到支撑和保护作用，通常采用耐腐蚀、易加工的绝缘类材料，例如PVC、ABS、PC等，端板用于固定叠加在一起后的双极板。
[0003]在电堆最外侧的两个双极板由于只有单侧的正极电解液或者负极电解液参与电化学反应，通常被称为单极板，用以和两面均有电解液参与化学反应的双极板进行区分。
[0004]传统的液流电池用单极板，单极板主体通常采用导电性良好的石墨材料、复合材料或导电塑料等，为平板结构，平板四周和耐腐蚀性良好的框架板进行组合连接、连接方式可以是粘结、焊接、压接等。
[0005]平板结构的单极板主体在和框架板连接时，仅有四周局部可以和框架板进行连接，为了保证单极板接触电解液这一侧的反应面积，其有效的连接宽度必然受限，其连接的可靠性完全取决于单一密封面的的宽度。如图1所示：单极板2放置在框架板1上，金属集流体200与单极板2的连接处则出现新界面201。若连接方式采用粘结，那么胶水固化后形成一圈宽度有限的有效密封面100。有效密封面100若有局部失效即可导致电解液向电堆外泄漏。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足之处，本技术的目的是提出一种液流电池结构，以改进电池内液体阻力降大的问题。
[0007]实现本技术上述目的的技术方案为：
[0008]一种液流电池单极板密封结构，包括顺序叠放的框架板、单极板和盖板，
[0009]所述框架板包括突出部分和矩形的主体部分，主体部分的中间为矩形空腔(是放置碳毡电极的地方)，矩形空腔的边缘为多级台阶结构；所述多级台阶结构的第一级为放置所述盖板的位置，更低级的台阶为放置所述单极板的位置，所述单极板与框架板接触的部分的边缘也加工为适配的台阶结构；所述单极板和所述框架板之间以粘接剂粘接。
[0010]其中，所述放置单极板的更低级的台阶有1～3级。
[0011]进一步地，所述单极板与框架板接触的部分的边缘的台阶结构为单侧多级台阶，双侧多级台阶或者双侧单级台阶中的一种。
[0012]在单极板主体和框架板主体连接的四周，加工为多级台阶结构，每一增加一个台阶后，框架板上主体部分上也对应的增加一个台阶。
[0013]本技术的一种优选技术方案为，所述框架板的更低级的台阶结构上，与单极板平面平行的一面上开有沉胶槽。
[0014]其中，所述沉胶槽的深度为0.05～0.15mm。
[0015]该凹槽深度在0.05～0.15mm之间，可有效保证粘结时胶水的填充量，即使出现单极板和框架板间存在一定的加工公差而导致的局部缝隙，也能确保胶水固化后可形成不间断的环状粘接面。
[0016]更进一步地，所述框架板和盖板之间的缝隙通过焊接进行密封。焊接方式可以是超声焊，热熔焊或者焊丝填充焊接等焊接方法。
[0017]本技术的有益效果在于：
[0018]本技术提出的额液流电池单极板密封结构，在单极板边缘和框架板的矩形空腔的边缘上加工多级台阶结构，相比传统的平面结构，该方案可以有效提高密封性，降低电解液从单极板主体和框架板间的粘结缝隙通过的风险。多级台阶结构可以大幅提高胶水填充的面积，有效提高密封性。
[0019]本密封结构在框架板的更低级的台阶结构上，开有沉胶槽。该凹槽深度在0.05～0.15mm之间，可有效保证粘结时胶水的填充量，即使出现单极板和框架板间存在一定的加工公差而导致的局部缝隙，也能确保胶水固化后可形成不间断的环状粘接面。
[0020]更进一步地，所述框架板的主体和盖板之间的缝隙通过焊接进行密封。缝隙焊接后，进一步提高了单极板整体的密封性。
附图说明
[0021]图1为现有技术中的单极板密封结构的示意图。
[0022]图2为框架板、单极板盖板组合结构示意图。
[0023]图3为本技术液流电池单极板密封结构示意图。
[0024]图4为单极板的台阶结构示意图，其中，a为单侧多级台阶示意图，b为双侧多级台阶示意图，c为双侧单级台阶示意图。
[0025]图5为框架板上设置沉胶槽的结构示意图。
[0026]图中部件名称和编号的对应为：
[0027]框架板1，沉胶槽101，有效密封面100，单极板2，金属集流体200，新界面201，盖板3，粘接剂4。
具体实施方式
[0028]以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0029]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，所述的连接，可以是电连接、通讯连接或者机械连接；所用术语仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。
[0030]实施例中，如无特殊说明，所采用的技术手段均为本领域已有的技术手段。
[0031]实施例1
[0032]参见图2，一种液流电池单极板密封结构，包括顺序叠放的框架板1、单极板2和盖板3，框架板面积大于单极板和盖板，框架板1 多出单极板和盖面的外边框上设置有螺孔，用于安装螺栓102，电池堆内的多个框架板用螺栓102连接，从而使多个单电池串联起来。
[0033]所述框架板包括矩形的主体部分、主体部分中间的矩形空腔(矩形空腔是放置碳毡电极的地方)，矩形空腔的边缘为多级台阶结构；所述多级台阶结构的第一级为放置所述盖板3的位置，更低级的台阶为放置所述单极板2的位置，单极板2与框架板1接触的部分的边缘也加工为适配的台阶结构、盖板3与单极板相对的一面上加工有与单极板适配的凹下区域；单极板3和所述框架板1之间以粘接剂粘接。
[0034]所述单极板与框架板接触的部分的边缘的台阶结构为单侧多级台阶，双侧多级台阶或者双侧单级台阶中的一种。具体本实施例中，单极板的台阶结构为双侧单级台阶(参见图4之c)。框架板的放置单极板的更低级的台阶有2级。其中，所述框架板和盖板之间的缝隙通过焊接进行密封。待单极板和框架板的主体两部分连接完成后，将盖板置于框架板矩形空腔边缘的第一级台阶上，框架板和盖板之间的缝隙通过焊接进行密封。焊接方式为热熔焊。
[0035]实施例2<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液流电池单极板密封结构，其特征在于，包括顺序叠放的框架板、单极板和盖板；所述框架板包括矩形的主体部分，主体部分的中间为矩形空腔，矩形空腔的边缘为多级台阶结构；所述多级台阶结构的第一级为放置所述盖板的位置，更低级的台阶为放置所述单极板的位置，所述单极板与框架板接触的部分的边缘也加工为适配的台阶结构，盖板与单极板相对的一面上加工有与单极板适配的凹下区域；所述单极板和所述框架板之间以粘接剂粘接。2.根据权利要求1所述的液流电池单极板密封结构，其特征在于，所述放置单极板的更低级的台阶有1～3级。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄若云，姜珩，冯玉磊，冯法文，
申请(专利权)人：北京阳光鸿志电气工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：