一种液流电池电极框及电堆制造技术

本发明专利技术提供了一种液流电池电极框及电堆，该电极框包括平板状的电极框本体，其特征在于，所述电极框本体正面的边缘处具有向外侧延伸出的挡边，所述挡边与所述电极框本体之间为钝角的夹角，所述挡边的内侧表面上开设有凹槽，所述电极框本体的厚度所对应的侧面上设置有卡接凸起；多个电极框堆叠时，对于相邻的两个电极框，上方的电极框上的所述卡接凸起卡入下方的电极框上的所述凹槽中，以实现所述相邻的两个电极框的相对固定。基于本发明专利技术的技术方案，利用卡接凸起与挡边上的凹槽的直接连接，在保证锁紧效果的同时，可以取代原有的螺栓，弹簧等锁紧结构，简化电堆结构。简化电堆结构。简化电堆结构。

【技术实现步骤摘要】
一种液流电池电极框及电堆


[0001]本专利技术涉及液流电池
，特别地涉及一种液流电池电极框及电堆。

技术介绍

[0002]液流电池是一种新兴的储能电池，而电极框是液流电池的一个重要部件，其用于提供电解液流动通道，固定电极、双极板以及离子传导膜，并能够通过堆叠构成液流电池电堆；同时，电极框也同时作为电堆的外壳。为了保证电堆内部的密封性，堆叠结构中相邻的电极框之间需要进行焊接。
[0003]现有技术中，采用的是直接在相邻电极框相互接触的平面上进行焊接或采用密封材料连接，对于电极框而言，这样的焊接方式只能堆叠一片、焊接一片，影响工作效率。基于此，提出一种全新的电极框结构即电堆，通过其他连接方式替代现有的焊接，进而提高生产效率。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种液流电池电极框及电堆，利用卡接凸起与挡边上的凹槽的直接连接，在保证锁紧效果的同时，可以取代原有的螺栓，弹簧等锁紧结构，简化电堆结构。
[0005]本专利技术提出的一种液流电池电极框，包括平板状的电极框本体，所述电极框本体正面的边缘处具有向外侧延伸出的挡边，所述挡边与所述电极框本体之间为钝角的夹角，所述挡边的内侧表面上开设有凹槽，所述电极框本体的外侧面上设置有卡接凸起；
[0006]多个电极框堆叠时，对于相邻的两个电极框，上方的电极框上的所述卡接凸起卡入下方的电极框上的所述凹槽中，以实现所述相邻的两个电极框的相对固定。
[0007]在一个实施方式中，所述卡接凸起和所述凹槽的横截面形状均为楔形，所述楔形的尖端朝向所述电极框本体的正面一侧。通过本实施方式，横截面形状为楔形的卡接凸起和凹槽，能够实现电极框之间通过产生形变的直接连接，并在连接后恢复形变并保证连接的可靠性。
[0008]在一个实施方式中，所述挡边沿所述电极框本体的边缘周向地连续延伸；所述凹槽为沿所述挡边的内侧表面连续延伸的一体式结构，或所述凹槽为沿所述挡边的内侧表面不连续延伸的分体式结构。
[0009]在一个实施方式中，对于所述凹槽为一体式结构，所述卡接凸起为沿所述电极框本体的厚度所对应的侧面连续延伸的一体式结构或不连续延伸的分体式结构；对于所述凹槽为分体式结构，所述卡接凸起为对应所述凹槽的分体式结构。
[0010]在一个实施方式中，所述挡边采用注塑、机加工或3D打印制造。
[0011]在一个实施方式中，所述电极框本体以及所述挡边的材料为聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、聚偏氟乙烯中的一种或其改性聚合物。
[0012]本专利技术提出的一种液流电池电堆，所述电堆由多个液流单电池组成，所述液流单
电池包括上述的液流电池电极框。
[0013]在一个实施方式中，还包括端板，所述端板包括上端板与下端板，所述上端板与所述下端板能够相互扣合，二者扣合后形成容纳并封装所述多个液流单电池的腔体。
[0014]在一个实施方式中，所述上端板与所述下端板能够相互扣合的端部均具有卡扣结构，所述卡扣结构包括钩状的卡头，所述卡头上钩状的弯曲处形成卡槽；所述上端板与所述下端板扣合时，二者的所述卡头分别卡入对方的卡槽中。
[0015]上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本专利技术的目的。
[0016]本专利技术提供的一种液流电池电极框及电堆，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：
[0017]本专利技术的一种液流电池电极框及电堆，该电极框在电极框本体的边缘设置挡边，在电堆中的相邻电极框之间，利用卡接凸起与挡边上的凹槽的直接连接，能够有效保证电堆中相邻电极框稳定的连接、锁定，在保证锁紧效果的同时，可以取代原有的螺栓，弹簧等锁紧结构，简化电堆结构。提升电堆制造过程效率的同时，也提高电堆适应环境的能力，从而提高电堆的可靠性。
附图说明
[0018]在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：
[0019]图1显示了本专利技术的电极框的结构示意图；
[0020]图2显示了本专利技术的电极框挡边处的局部剖视图；
[0021]图3显示了本专利技术的电极框堆叠组成的电堆的结构示意图；
[0022]图4显示了本专利技术的电堆的上端板的结构示意图；
[0023]图5显示了本专利技术的电堆的下端板的结构示意图；
[0024]图6显示了本专利技术的电堆的外形图。
[0025]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
[0026]附图标记：
[0027]1‑
电极框本体，11
‑
卡接凸起，2
‑
挡边，21
‑
凹槽，3
‑
端板，31
‑
上端板，32
‑
下端板，4
‑
卡扣结构，41
‑
卡头，42
‑
卡槽。
具体实施方式
[0028]下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0029]本专利技术提供了一种液流电池电极框，包括平板状的电极框本体1，电极框本体1正面的边缘处具有向外侧延伸出的挡边2，挡边2与电极框本体1之间为钝角的夹角，挡边2的内侧表面上开设有凹槽21，电极框本体1的外侧面上设置有卡接凸起11；
[0030]多个电极框堆叠时，对于相邻的两个电极框，上方的电极框上的卡接凸起11卡入下方的电极框上的凹槽21中，以实现相邻的两个电极框的相对固定。
[0031]具体地，如附图所示，电极框中的电极框本体1呈平板状，其上具有用于组装液流电池双极板、离子隔膜以及正负电极等部件的其他结构，在此对这部分结构不作赘述。电极框中的挡边2位于电极框本体1的边缘并边缘连续延伸，故整体为环形。挡边2与电极框本体
1之间具有为钝角的夹角，故挡边2相对于电极框本体1呈现类似通过弯折后的状态，如附图图2与图3所示，挡边2表现为位于电极框本体1的边缘的一圈“翻边”。
[0032]多个电极框通过堆叠来组成液流电池的电堆，如附图图3所示。对于相邻的两个电极框，二者堆叠的堆叠结构中，其中一个电极框的挡边2包裹并扣在另一个电极框的电极框本体1的厚度所对应的外侧面上，如附图图3所示。此时，上方的电极框上的卡接凸起11卡入下方的电极框上的挡边2内侧表面上的凹槽中，此时上方电极框的反面紧贴下方电极框的正面，实现两个电极框的相对固定。多个电极框通过该固定结构堆叠形成电堆，保证了电堆结构的稳定性，同时可以免去电堆原有的螺栓、螺栓以及弹簧等锁紧结构。
[0033]优选地，卡接凸起11和凹槽21的横截面形状均为楔形，楔形的尖端朝向电极框本体1的正面一侧。
[0034]具体地，如附图图2与图3所示，横截面形状为楔形的卡接凸起11和凹槽21，在两个电极框堆叠时，可以直接将两个电极框压合。楔形的形状迫使电极框的挡边2在凹槽21发生局部变形，进而卡接凸起11可以顺利卡入凹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液流电池电极框，包括平板状的电极框本体，其特征在于，所述电极框本体正面的边缘处具有向外侧延伸出的挡边，所述挡边与所述电极框本体之间为钝角的夹角，所述挡边的内侧表面上开设有凹槽，所述电极框本体的外侧面上设置有卡接凸起；多个电极框堆叠时，对于相邻的两个电极框，上方的电极框上的所述卡接凸起卡入下方的电极框上的所述凹槽中，以实现所述相邻的两个电极框的相对固定。2.根据权利要求1所述的液流电池电极框，其特征在于，所述卡接凸起和所述凹槽的横截面形状均为楔形，所述楔形的尖端朝向所述电极框本体的正面一侧。3.根据权利要求1或2所述的液流电池电极框，其特征在于，所述挡边沿所述电极框本体的边缘周向地连续延伸；所述凹槽为沿所述挡边的内侧表面连续延伸的一体式结构，或所述凹槽为沿所述挡边的内侧表面不连续延伸的分体式结构。4.根据权利要求3所述的液流电池电极框，其特征在于，对于所述凹槽为一体式结构，所述卡接凸起为沿所述电极框本体的厚度所对应的侧面连续延伸的一体式结构或不连续延伸的分体式结构；对于所述凹槽为分体式结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范永生，刘庆华，缪平，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：