本发明专利技术涉及一种具有电极模块(10)的氧化还原液流单池。电极模块(10)包括电极框架(01)，所述电极框架具有设置在其内环周上的、环绕地构成的密封件(03)。密封件(03)具有至少一个保持框架(07)和第一弹性密封唇(09)。在保持框架(07)的内环周上构成有至少部分地环绕地构成的卡接凸起(08)，以用于容纳电极(02)。第一弹性密封唇(09)设置在保持框架(07)的内环周内并且构成用于侧向密封和支撑电极(02)。电极模块(10)还包括电极(02)，所述电极借助其外环周卡入到保持框架(07)的卡接凸起(08)中，由此电极(02)侧向压靠第一弹性密封唇(09)。氧化还原液流单池还具有与电极模块(10)固定连接的膜片模块(20)，所述膜片模块包括膜片框架(21)和膜片(22)。电极(02)夹紧在膜片框架(21)的环绕地设置的压紧元件(23)与密封件(03)的第一弹性密封唇(09)之间。本发明专利技术还涉及一种氧化还原液流电池以及一种用于安装氧化还原液流单池的方法。流单池的方法。流单池的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氧化还原液流单池及其安装方法以及氧化还原液流电池
[0001]本专利技术涉及一种具有电极模块和膜片模块的氧化还原液流单池。电极模块包括电极框架，在所述电极框架中设置有电极。膜片模块包括膜片框架，所述膜片框架具有固定地位于所述膜片框架中的膜片。本专利技术还涉及一种氧化还原液流电池和一种用于安装氧化还原液流单池的方法，其中安装同时引起氧化还原液流单池的电极模块中的电极的密封。
技术介绍
[0002]从现有技术中已知电池单池，其称为氧化还原液流单池并且借助所述氧化还原液流单池可以形成氧化还原液流电池。在名称“Redox(氧化还原)”中，“Red”代表还原，在其中可视为电子吸收。“Ox”代表氧化，在其中可视为电子释放。氧化还原液流单池在化学化合物中存储电能，其方式为：反应组分以溶解形式存在于溶剂中。在此，两种储能电解质在两个独立的循环回路中循环，在单池中在所述两个独立的循环回路之间，经由膜片实现离子交换。储能电解质优选地在单池外部贮存在单独的罐中。
[0003]氧化还原液流单池优选地具有电极框架，所述电极框架包围单池的金属电极。电极框架是用于电极的承载框架并且也用于密封。在电极框架与电极之间需要环绕密封。因为待密封的电解质是化学侵蚀的，所以用于密封的材料的选择受到限制。电极框架的和电极的通常小的壁厚也限制适合于密封的系统的选择。从现有技术中已知用于密封的解决方案，其中使用经典的成型密封件。所述成型密封件通常通过槽固定在电极框架中。对于力配合的连接，在电极框架中需要底切槽，这由于环绕的封闭的槽导致制造中增加的耗费。因为电极框架具有典型地小于3mm的壁厚，所以由于精细的构造几乎不能实现形状配合的槽连接。此外，从现有技术中已知用于密封的解决方案，其中使用通过点胶法实施的所谓的原位成型密封(Formed
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Dichtungen，FIP)，所述原位成型密封由于相对长的周期通常被证明为是不经济的。此外，仅能有条件地影响密封型材的几何形状。具有成型件和FIP密封件的密封系统需要附加的元件，以用于产生密封预紧。此外使用具有弹性粘合剂的密封复合材料。由于电解质的化学侵蚀性，会发生在粘合剂处的侵蚀。此外，由热塑性材料成型的电极框架和金属电极的强烈不同的热膨胀，尤其在大规格尺寸的情况下导致胶珠中的强烈的剪应力。两种效应决定性地缩短了这种密封系统的使用寿命。
[0004]EP 2 693 087 A1示出一种用于例如氧化还原液流电池的单池中的薄板元件的密封材料。环形的密封材料包括设置在薄板元件的一侧处的侧向的密封体。薄板元件的正面和背面设置在从侧向的密封体分支的两个密封腿上。
[0005]WO 2014/198364 A1示出一种用于氧化还原液流电池的电极模块。电极模块包括电极和密封框架。在此，电极应与密封框架连接成，使得从中产生的电极模块可以在氧化还原液流单池中无问题地使用。电极为此与密封框架机械地连接。在密封框架处优选地设置有多唇式密封件，所述多唇式密封件贴靠在膜片处。密封框架优选地具有向外锥形渐变地设计的环绕的沟槽。沟槽优选地具有底切。
[0006]WO 2013/016919 A1示出一种具有穿流框架和设置在穿流框架内的集电板的液流
电池堆。离子交换膜片设置在集电板之间并且形成空腔，电解质借助集电板置于所述空腔中。电极设置在空腔内。在穿流框架的侧处构成有两组流动开口。
[0007]从EP 2 432 043 A1中已知一种用于在电池中使用的密封框架，所述密封框架具有环绕开口的基体。触发区域构成在开口的边缘处。邻接于触发区域，连续的导出开口构成在基体中。具有单池壳体的单池由密封缝包围。单池贴靠在密封框架处，使得单池壳体伸入到开口中，以便在密封件处施加密封缝，其中在触发区域中密封缝不由密封件加载。设置有至少一个环绕的可弹性压缩的密封件，所述密封件包围开口。
[0008]EP 3 113 272 A1示出一种用于氧化还原液流电池的单池的框架体。框架体包括构成在框架体内部的开口和分配器，电解质可以穿过所述分配器。连接分配器和开口的狭槽具有一对侧壁，所述侧壁在正交于电解质流动方向的横截面中相对置。
[0009]申请人的在本申请的时间点还未公开的德国专利申请Nr.10 2021 105597.0示出一种用于氧化还原液流单池的电极模块。所述电极模块包括框架，所述框架具有设置在框架的内环周上的且环绕地构成的密封件，所述密封件具有至少两个向内定向的弹性密封唇。在所述密封唇中的两个密封唇之间构成有环绕的槽。电极模块还包括电极，所述电极具有外环周，电极借助所述外环周位于密封件的槽中。此外，描述了一种氧化还原液流单池以及一种用于安装用于氧化还原液流单池的电极模块的方法。
技术实现思路
[0010]基于现有技术，本专利技术的目在于，提供一种构造方式和一种用于安装的方法，以便可以将氧化还原液流单池的电极密封地且可靠地固定在电极框架中。
[0011]所述目的通过根据所附的权利要求1的氧化还原液流单池、通过根据所附的并列权利要求9的氧化还原液流电池以及通过根据所附的并列权利要求10的方法来实现。
[0012]根据本专利技术的氧化还原液流单池涉及湿电池从而涉及蓄电池。氧化还原液流单池在化学化合物中存储电能，其中反应组分在两种储能电解质中以溶解的形式存在于溶剂中。在此，两种储能电解质在两个独立的循环回路中循环，在单池中在所述两个独立的循环回路之间，通过膜片实现离子交换。氧化还原液流单池优选地通过由无毒的组分构成的有机液流单池形成。氧化还原液流单池通过至少一个电极隔开，所述电极构成在电极模块中。
[0013]氧化还原液流单池的电极模块包括电极框架，所述电极框架形成承载框架和也形成密封框架。电极框架为此包括密封件，所述密封件设置在电极框架的内环周上。密封件环绕地构成在电极框架的所述内环周上并且向内定向。密封件具有至少一个保持框架和第一弹性密封唇。保持框架优选地沿垂直于电极框架的主延伸平面的方向定向，其中保持框架的侧面指向内部，即指向电极框架的中心轴线，所述中心轴线垂直于电极框架的主延伸平面定向。保持框架在其内环周处具有至少部分地环绕地构成的卡接凸起，以用于在环周上容纳电极。卡接凸起优选地构成在保持框架的指向内部的侧面上，使得所述卡接凸起相对于电极框架的中心轴线定向。保持框架优选地但是不必完全地环绕地构成，使得所述保持框架框架状地成形。卡接凸起优选地完全环绕地构成或替选地优选地以具有中断部的方式环绕地构成，由此在安装时电极可以借助小的力耗费卡入到密封件中。弹性的卡接凸起允许电极在电极的主延伸平面中的轻微移动和温度引起的尺寸变化。第一弹性密封唇设置在保持框架的内环周内，使得所述第一弹性密封唇形成比保持框架更小的环周。第一弹性密
封唇构成用于侧向密封和侧向支撑电极。第一弹性密封唇优选地同样沿垂直于电极框架的主延伸平面的方向定向。第一弹性密封唇优选地平行于保持框架伸展。保持框架处于优选地平行于如下平面定向的平面中：第一弹性密封唇处于所述平面中并且所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种氧化还原液流单池，所述氧化还原液流单池包括：
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电极模块(10)，所述电极模块包括电极框架(01)，所述电极框架具有在其内环周处环绕地构成的密封件(03)，其中所述密封件(03)具有至少一个保持框架(07)和第一弹性密封唇(09)；其中在所述保持框架(07)的内环周处构成有至少部分地环绕地构成的卡接凸起(08)，以用于容纳电极(02)；其中所述第一弹性密封唇(09)设置在所述保持框架(07)的内环周内并且构成用于密封和支撑所述电极(02)；并且其中所述电极模块(10)还包括所述电极(02)，所述电极在其外环周处卡入到所述第一弹性密封唇(07)的卡接凸起(08)后方，由此所述电极(02)压靠所述第一弹性密封唇(09)；以及
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与所述电极模块(10)连接的膜片模块(20)，所述膜片模块包括膜片框架(21)和膜片(22)，其中所述膜片(22)固定地位于所述膜片框架(21)中；其中所述电极(02)夹紧在所述膜片框架(21)的环绕地设置的压紧元件(23)与所述电极框架(01)的密封件(03)的第一弹性密封唇(09)之间。2.根据权利要求1所述的氧化还原液流单池，其特征在于，所述压紧元件(23)压靠所述电极(02)的上侧，而所述第一弹性密封唇(09)压靠所述电极(02)的底侧。3.根据权利要求1或2所述的氧化还原液流单池，其特征在于，所述第一弹性密封唇(09)具有多个环绕地构成的密封凸起(12，13)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的氧化还原液流单池，其特征在于，所述密封件(03)包括第二弹性密封唇(14)，所述第二弹性密封唇环绕地构成并且设置在所述保持框架(07)与所述第一弹性密封唇(09)之间。5.根据权利要求1至4中任一项所述的氧化还原液流单池，其特征在于，所述密封件(03)包括第三弹性密封唇(16)，所述第三弹性密封唇环绕地构成并且设置在所述第一弹性密封唇(09)的内环周内。6.根据权利要求1至5中任一项所述的氧化还原液流单池，其特征在于，所述密封件(03)形状配合地和/或材料配合地紧固在所述电极框架(01)的内环周处。7.根据权利要求1至6中任一项所述的氧化还原...
【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：
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