本申请提供了一种液流电池一体化电极，包括：导电支撑件，所述导电支撑件包括相对设置的第一表面和第二表面；位于所述第一表面的第一石墨板，以及位于所述第二表面的第二石墨板；所述第一石墨板远离所述导电支撑件的表面设置有第一环形凹槽；所述第二石墨板远离所述导电支撑件的表面设置有第二环形凹槽；位于所述第一石墨板远离所述导电支撑件底一侧的第一碳毡，位于所述第二石墨板远离所述导电支撑件底一侧的第二碳毡；位于所述第一石墨板的环形凹槽内的第一石墨板与第一碳毡之间的第一粘结浆料；位于所述第二石墨板的环形凹槽内的第二石墨板与第一碳毡之间的第二粘结浆料。本申请采用的均是比较成熟的热压，涂布，挤出工艺适合于大批量生产。艺适合于大批量生产。艺适合于大批量生产。
【技术实现步骤摘要】
一种液流电池一体化电极及一种液流电池
[0001]本文涉及但不限于液流电池
，尤其涉及但不限于一种液流电池一体化电极及一种液流电池。
技术介绍
[0002]如今，随着新型清洁能源逐步替代传统能源，储能系统作为新型清洁能源系统环节中必不可少的一环，对整个新型发电产业具备支柱型的作用。由于新型清洁发电能源(例如风能，太阳能等)受自然环境因素影响较大，难以持续性输出稳定安全的电能，因此利用储能电池作为新型发电能源中的衔接部分显得至关重要。而在储能电池领域，由于液流电池具备强大的稳定性和安全性，同时其载电量能力、使用持久度及长时放电的能力都远超其他储能设备(如锂电池、抽水蓄能、空气压缩储能)，在储能行业被广泛应用。
[0003]电极是液流电池的核心部件，一体化电极基于其本身占用空间小，能够增加电池电堆的容量，逐渐成为未来液流电池的主要研发方向。目前现有的一体化电池技术主要包括：热压类、涂布类、电化学沉积类。
[0004]热压类是将石墨烯薄膜放置等厚度的聚丙烯腈碳纤维中间，进行针刺，形成毡体。将毡体依次进行预氧化处理、炭化处理、高温处理形成一体化多孔碳毡
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石墨烯薄膜
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碳毡。
[0005]涂布类是电极浸泡到浓硫酸中，取出后放到60℃至70℃烘箱中干燥，将石墨烯粉末超声波震荡以均匀混到高分子溶液中，混合后静置，将石墨烯高分子溶液均匀涂覆到处理过的电极表面。得到的电极放置到红外灯下干燥；得到的电极放到2～5wt％的甲醛或戊二醛溶液中交联，取出后放到50℃至70℃烘箱中烘，即制得一体化柔性电极。
[0006]电化学沉积类是以双极板为工作电极，采用三电极体系，以含有氧化石墨烯和高氯酸锂的水溶液为支持电解质，进行第一次电化学沉积，得多孔石墨烯/双极板一体化电极材料，去离子水浸洗；以浸洗后的多孔石墨烯/双极板一体化电极材料为工作电极，采用三电极体系，以含有功能组分的溶液为二次电沉积电解质溶液，进行第二次电化学沉积，在多孔石墨烯表面引入功能组分，得功能型多孔石墨烯一体化电极材料。
[0007]现有技术缺陷：
[0008]1.成本高昂：技术使用材料多为石墨烯，二氧化钛等，价格昂贵。
[0009]2.工艺复杂：电化学沉积等方法对设备条件要求较高，且需要极为精确的流程操作，大规模实施困难程度较大。
[0010]3.影响功效：部分方法涉及如二氧化钛，树脂材料，分散剂材料的加入，对电池性能可能产生不利影响。
技术实现思路
[0011]以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0012]本申请提供了一种液流电池一体化电极，包括：
[0013]导电支撑件，所述导电支撑件包括相对设置的第一表面和第二表面；
[0014]第一石墨板，位于所述第一表面；
[0015]第二石墨板，位于所述第二表面；
[0016]第一环形凹槽，位于所述第一石墨板远离所述导电支撑件的表面；
[0017]第二环形凹槽，位于所述第二石墨板远离所述导电支撑件的表面；
[0018]第一粘结膜层，位于所述导电支撑件和所述第一石墨板之间；
[0019]第二粘结膜层，位于所述导电支撑件和所述第一石墨板之间；
[0020]第一碳毡，位于所述第一石墨板远离所述导电支撑件底一侧；
[0021]第二碳毡，位于所述第二石墨板远离所述导电支撑件底一侧；
[0022]第一粘结浆料，位于所述第一石墨板的环形凹槽内的第一石墨板与第一碳毡之间；和，
[0023]第二粘结浆料，位于所述第二石墨板的环形凹槽内的第二石墨板与第一碳毡之间。
[0024]在本申请提供的一种实施方式中，所述导电支撑件、所述第一粘结膜层、所述第一石墨板、所述第一碳毡的厚度比为(1至10):(0.001至0.1):(0.1至2):(1至10)。
[0025]在本申请提供的一种实施方式中，所述导电支撑件、所述第二粘结膜层、所述第二石墨板、所述第二碳毡的厚度比为(1至10):(0.001至0.1):(0.1至2):(1至10)。
[0026]在本申请提供的一种实施方式中，所述第一环形凹槽的深度与所述第一石墨板的厚度比为(0.1至0.5):1；
[0027]在本申请提供的一种实施方式中，所述第一环形凹槽的深度与所述第一石墨板的厚度比为(0.1至0.5):1。
[0028]在本申请提供的一种实施方式中，所述第一环形凹槽占凹槽所示在的所述第一石墨板表面面积的10％至50％。
[0029]在本申请提供的一种实施方式中，所述第二环形凹槽占凹槽所示在的所述第二石墨板表面面积的10％至50％。
[0030]在本申请提供的一种实施方式中，所述第一环形凹槽以围成的面积最大的方式设置在所述第一石墨板表面，所述第二环形凹槽以围成的面积最大的方式设置在所述第二石墨板表面。
[0031]在本申请提供的一种实施方式中，所述第一粘结膜层和所述第二粘结膜层的材质各自独立地选自乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、聚酰胺(PA)、聚醚砜(PES)和环氧丙烷(PO)中的任意一种或更多种。
[0032]在本申请提供的一种实施方式中，所述导电支撑件的电导率为1ohms至15ohms，抗折强度100mPa至200mPa。
[0033]在本申请提供的一种实施方式中，所述导电支撑件选自导电玻璃、导电聚合物中的任意一种或更多种。
[0034]在本申请提供的一种实施方式中，所述第一粘结浆料和所述第二粘结浆料为可以使得接触电阻下降10％至50％的粘结浆料。
[0035]在本申请提供的一种实施方式中，所述第一粘结浆料包括：活性剂、导电剂、粘结剂以及溶剂。
[0036]在本申请提供的一种实施方式中，所述第一粘结浆料中的所述活性剂、导电剂、粘结剂和溶剂的重量比为(1至10):(10至20):(40至60):(60至80)。
[0037]在本申请提供的一种实施方式中，所述第二粘结浆料包括：活性剂、导电剂、粘结剂以及溶剂。
[0038]在本申请提供的一种实施方式中，所述第二粘结浆料中的所述活性剂、所述导电剂、所述粘结剂和溶剂的重量比为(1至10):(10至20):(40至60):(60至80)。
[0039]在本申请提供的一种实施方式中，所述活性剂选自羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素和甲基羟丙基纤维素中的任意一种或更多种。
[0040]在本申请提供的一种实施方式中，所述粘结剂选自聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯和丁苯乳液中的任意一种或更多种。
[0041]在本申请提供的一种实施方式中，所述导电剂选自乙炔黑、科琴黑、炭黑和碳纳米管中的任意一种或更多种。
[0042]在本申请提供的一种实施方式中，所述溶剂选自水、六甲基磷酰胺、N
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甲基吡咯烷酮、苯、环己酮和四氢呋喃中的任意一种或更本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液流电池一体化电极，其特征在于，所述液流电池一体化电极包括：导电支撑件，所述导电支撑件包括相对设置的第一表面和第二表面；第一石墨板，位于所述第一表面；第二石墨板，位于所述第二表面；第一环形凹槽，位于所述第一石墨板远离所述导电支撑件的表面；第二环形凹槽，位于所述第二石墨板远离所述导电支撑件的表面；第一粘结膜层，位于所述导电支撑件和所述第一石墨板之间；第二粘结膜层，位于所述导电支撑件和所述第一石墨板之间；第一碳毡，位于所述第一石墨板远离所述导电支撑件底一侧；第二碳毡，位于所述第二石墨板远离所述导电支撑件底一侧；第一粘结浆料，位于所述第一石墨板的环形凹槽内的第一石墨板与第一碳毡之间；和，第二粘结浆料，位于所述第二石墨板的环形凹槽内的第二石墨板与第一碳毡之间。2.根据权利要求1所述的液流电池一体化电极，其特征在于，所述导电支撑件、所述第一粘结膜层、所述第一石墨板、所述第一碳毡的厚度比为(1至10):(0.001至0.1):(0.1至2):(1至10)；可选地，所述导电支撑件、所述第二粘结膜层、所述第二石墨板、所述第二碳毡的厚度比为(1至10):(0.001至0.1):(0.1至2):(1至10)。3.根据权利要求1或2所述的液流电池一体化电极，其特征在于，所述第一环形凹槽的深度与所述第一石墨板的厚度比为(0.1至0.5):1；可选地，所述第二环形凹槽的深度与所述第二石墨板的厚度比为(0.1至0.5):1。4.根据权利要求3所述的液流电池一体化电极，其特征在于，所述第一环形凹槽占凹槽所示在的所述第一石墨板表面面积的10％至50％；可选地，所述第二环形凹槽占凹槽所示在的所述第二石墨板表面面积的10％至50％；可选地，所述第一环形凹槽以围成的面积最大的方式设置在所述第一石墨板表面，所述第二环形凹槽以围成的面积最大的方式设置在所述第二石墨板表面。5.根据权利要求1或2所述的液流电池一体化电极，其特征在于，所述第一粘结膜层和所述第二粘结膜层的材质各自独立地选自乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、聚酰胺(PA)、聚醚砜(PES)和环氧丙烷(PO)中的任意一种或更多种；可选地，所述导电支撑件选自导电玻璃和导电聚合物中的任意一种或更多种；可选地，所述导电支撑件的电导率为1ohms至15ohms，抗折强度100mPa至200mPa。6....
【专利技术属性】
技术研发人员：王振，
申请(专利权)人：北京普能世纪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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