用于液流电池堆的双极板及液流电堆制造技术

本发明专利技术实施例提供一种用于液流电池堆的双极板及液流电堆，属于储能技术领域。所述双极板包括：一个或多个间隔区域和多个导电区域，多个导电区域至少包括第一导电区域和第二导电区域，一个或多个间隔区域至少包括第一间隔区域，其中，第二导电区域通过第一间隔区域与第一导电区域叠加，第一导电区域用于串联与所述第一导电区域相邻的两个液流电池，第二导电区域用于串联与所述第二导电区域相邻的两个液流电池，第一间隔区域用于使得第一导电区域和第二导电区域之间绝缘。将双极板应用于液流电池堆时，在保持外部结构不变的情况下，液流电池堆与相关技术中的液流电池堆相比，输出电压能够提高多倍。电压能够提高多倍。电压能够提高多倍。

【技术实现步骤摘要】
用于液流电池堆的双极板及液流电堆


[0001]本专利技术涉及储能
，具体地涉及一种用于液流电池堆的双极板及液流电堆。

技术介绍

[0002]储能作为提高能源利用率的关键技术，用于可再生能源的并网，削峰填谷，调峰调频等方面，能够提高可再生能源的利用率，提高电网稳定性。液流电池因其长寿命，安全可靠，功率和容量可单独设计等优点，成为大规模储能的主要技术之一。
[0003]液流电池一般是由功率单元和容量单元组成。作为容量单元的电解液，以其中的活性物质的价态变化实现能量的储存和释放，工作时，电解液流经作为功率单元的电堆内部，进行电能和化学能的转换，从而实现功率的输入和输出。
[0004]当前，液流电池普遍电压等级较低，一方面是因为受到旁路电流的影响，另一方面是因为叠加更多的电池会造成制造上的困难。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的是提供一种用于液流电池堆的双极板及液流电堆，用于解决液流电池普遍电压等级较低的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种用于液流电池堆的双极板，包括：一个或多个间隔区域和多个导电区域，所述多个导电区域至少包括第一导电区域和第二导电区域，所述一个或多个间隔区域至少包括第一间隔区域，其中，所述第二导电区域通过所述第一间隔区域与所述第一导电区域叠加，所述第一导电区域用于串联与所述第一导电区域相邻的两个液流电池，所述第二导电区域用于串联与所述第二导电区域相邻的两个液流电池，所述第一间隔区域用于使得所述第一导电区域和所述第二导电区域之间绝缘。
[0007]可选地，所述一个或多个间隔区域还包括第二间隔区域，所述多个导电区域还包括第三导电区域，所述第三导电区域通过所述第二间隔区域与所述第二导电区域叠加，所述第三导电区域用于串联与所述第三导电区域相邻的两个液流电池，所述第二间隔区域用于使得所述第二导电区域和所述第三导电区域之间绝缘。
[0008]可选地，所述第一导电区域和/或所述第二导电区域通过以下一种或多种材料制成：石墨材料、石墨复合材质、膨胀石墨材料、碳纤维材料、或金属材料。
[0009]可选地，所述第一间隔区域采用耐酸腐蚀的高分子材料制成。
[0010]可选地，所述高分子材料包括以下一者或多者：PVC、PP、PE、PVDF、或PEDM。
[0011]可选地，所述双极板通过以下中的一种方式形成：机械加工、注塑、模压、3D打印、或物理连接。
[0012]可选地，所述第一间隔区域、所述第一导电区域和所述第二导电区域的厚度相同，所述厚度为0.2mm
‑
5mm。
[0013]可选地，所述第一导电区域和所述第二导电区域尺寸相同，所述尺寸为100cm2‑
5000cm2，优选为500cm2‑
2500cm2。
[0014]可选地，所述第一间隔区域的尺寸为宽度小于10mm。
[0015]相应地，本专利技术实施例还提供一种液流电池堆，包括：多个液流电池，所述多个液流电池包括至少第一液流电池、第二液流电池、第三液流电池、和第四液流电池，其中，所述第一液流电池和所述第二液流电池以绝缘的方式叠加，所述第三液流电池和所述第四液流电池以绝缘方式叠加；以及设置于叠加的所述第一液流电池和所述第二液流电池以及叠加的所述第三液流电池和所述第四液流电池之间的双极板，所述双极板为权利要求1至9中任一项所述的双极板。
[0016]本专利技术实施例提供的双极板包括通过间隔区域叠加的多个导电区域。将该双极板应用于液流电池堆时，使得液流电池堆可以包括通过双极板串联连接且对应的以绝缘方式叠加的多个液流电池。在保持外部结构和尺寸不发生变化的情况下，本专利技术实施例提供的液流电池堆与相关技术中的以非叠加方式形成的液流电池堆相比，输出电压能够提高到N(N为大于1的整数)倍。另外，液流电池堆输出电压的增大能够促进逆变、升压的实施，减少系统集成难度，使得液流电池堆更加灵活地适用各种场景。
[0017]本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0018]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：
[0019]图1(a)和图1(b)示出了根据本专利技术一实施例的用于液流电池堆的双极板的结构示意图；
[0020]图2(a)和图2(b)示出了根据本专利技术另一实施例的用于液流电池堆的双极板的结构示意图；
[0021]图3示出了根据本专利技术一实施例的液流电池堆的结构示意图；
[0022]图4示出了根据本专利技术另一实施例的液流电池堆的结构示意图；
[0023]图5示出了根据本专利技术又一实施例的液流电池堆的示意图；
[0024]图6示出了图4和图5所示的液流电池堆与相关技术中的液流电池堆的放电极化曲线对比。
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。
[0026]本专利技术实施例提供一种用于液流电池堆的双极板，所述双极板包括：一个或多个间隔区域和多个导电区域。在所述双极板中，多个导电区域的各导电区域通过间隔区域叠加在一起。如此，假设导电区域的数量为P个，则间隔区域的数量为P
‑
1个，其中P为大于1的正整数。在用于液流电池堆的情况下，导电区域用于串联与该导电区域相邻的两个液流电池。间隔区域用于使得相邻叠加的两个导电区域之间绝缘，并且可以防止电解液在不同导电区域之间的渗漏。导电区域的叠加是边缘的叠加，而不是与液流电池接触的表面的叠加。
[0027]导电区域可以通过以下一种或多种材料制成：石墨材料、石墨复合材质、膨胀石墨材料、碳纤维材料、或金属材料。但是本专利技术实施例并不限制于此，导电区域可以通过任何能够导电且耐腐蚀的材料制成。
[0028]间隔区域可以采用耐酸腐蚀的高分子材料制成。所述高分子材料包括但不限于以下一者或多者：PVC(聚氯乙烯)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PVDF(聚偏氟乙烯)、或PEDM(乙丙橡胶)。间隔区域也可以任何其它合适的耐腐蚀的绝缘材料制成。间隔区域可选地可以采用密封形式或焊接形式等被形成。
[0029]双极板可以通过但不限于以下中的一种方式形成：机械加工、注塑、模压、3D打印、或物理连接，所述物理连接例如可以是粘接。
[0030]各间隔区域和各导电区域的厚度可以相同，所述厚度可以是0.2mm
‑
5mm。
[0031]各导电区域的尺寸优选是相同的，所述尺寸可以是100cm2‑
5000cm2，优选为500cm2‑
2500cm2。
[0032]各间隔区域的尺寸优选是相同的，所述尺寸可以是5mm
‑
10mm。
[0033]本专利技术实施例中提供的双本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于液流电池堆的双极板，其特征在于，包括：一个或多个间隔区域和多个导电区域，所述多个导电区域至少包括第一导电区域和第二导电区域，所述一个或多个间隔区域至少包括第一间隔区域，其中，所述第二导电区域通过所述第一间隔区域与所述第一导电区域叠加，所述第一导电区域用于串联与所述第一导电区域相邻的两个液流电池，所述第二导电区域用于串联与所述第二导电区域相邻的两个液流电池，所述第一间隔区域用于使得所述第一导电区域和所述第二导电区域之间绝缘。2.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，所述一个或多个间隔区域还包括第二间隔区域，所述多个导电区域还包括第三导电区域，所述第三导电区域通过所述第二间隔区域与所述第二导电区域叠加，所述第三导电区域用于串联与所述第三导电区域相邻的两个液流电池，所述第二间隔区域用于使得所述第二导电区域和所述第三导电区域之间绝缘。3.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，所述第一导电区域和/或所述第二导电区域通过以下一种或多种材料制成：石墨材料、石墨复合材质、膨胀石墨材料、碳纤维材料、或金属材料。4.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，所述第一间隔区域采用耐酸腐蚀的高分子材料制成。5.根据权利要求4所述的双极板，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆华，范永生，缪平，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：