一种具有密封结构的液流电池制造技术

本发明专利技术涉及液流电池领域，具体涉及一种具有密封结构的液流电池，液流电池包括若干交替设置的正极液流框和负极液流框，相邻所述正极液流框和负极液流框之间，位于上方的正极液流框或负极液流框的底部设置有支撑件，所述支撑件的端部设置有凸起，位于下方的正极液流框或负极液流框与凸起相对应之处设置有凹槽，所述凸起能够连接在对应的凹槽内，所述凸起在压力作用下端部发生形变形成密封面，所述凹槽的尺寸大于所述凸起，所述凹槽的间隙内填充有密封胶。本发明专利技术能有效提高密封性，降低电解液从密封处泄露的风险。封处泄露的风险。封处泄露的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种具有密封结构的液流电池


[0001]本专利技术涉及液流电池领域，具体涉及一种具有密封结构的液流电池。

技术介绍

[0002]在储能系统中，液流电池因灵活性、可扩展性、高库伦效率和长循环寿命等突出特点，成为太阳能、风能发电过程配套的优良储能装备，并且可用于电网调峰，用于提高电网的稳定性，保障电网的安全。
[0003]现有液流电池的液流框之间的密封，普遍采用以下两种方式：
[0004]第一、利用端板对各液流框密封面进行挤压，使各液流框之间接触处的液流框材料发生弹性形变，密封面形成啮合结构，达到密封目的。但由于液流框加工成形时，各液流框密封面之间存在细微差别，因此，不能保证液流框密封面受到挤压变形之后能够完全啮合。同时，电池系统运行经由夏冬两季，电堆运行环境处于热胀冷缩交替的状态，温度的变化会导致密封面处的材料老化速度加快，密封面处的材料老化后会产生一定量的变形，进而导致相邻密封面处产生微小间隙，局部密封失效，电解液向电堆外部渗漏。
[0005]第二、通过在液流框的密封面上制作沟槽，向沟槽内部填充一定量的密封胶和耐腐蚀材料，通过各级极板以及液流框对密封面上的密封材料进行挤压，进而填充各电池元件之间间隙，达到密封的目的。但是，在实际使用中，随电堆的使用年限的增加，在电堆内部的液体对密封处的持续侵蚀作用下，密封材料将随液体流动，从密封处脱落，导致局部的密封失效，电解液向外部渗漏。

技术实现思路

[0006]为改善现有技术的不足，本专利技术提出了一种具有密封结构的液流电池，所述液流电池包括若干交替设置的正极液流框和负极液流框，相邻正极液流框和负极液流框之间，位于上方的正极液流框或负极液流框的底部设置有支撑件，所述支撑件的端部设置有凸起，位于下方的正极液流框或负极液流框与凸起相对应之处设置有凹槽，所述凸起能够连接在对应的凹槽内，所述凸起在压力作用下底端发生形变形成密封面，所述凹槽的尺寸大于所述凸起，所述凹槽的间隙内填充有密封胶。
[0007]根据本专利技术的实施方案，所述密封胶选用遇水发生膨胀的密封胶，优选包括聚氨酯止水胶，单组分、无溶剂聚氨酯型密封胶，例如型号为PJ
‑
220、PJ
‑
400的密封胶。
[0008]根据本专利技术的实施方案，所述凸起设置在正极液流框或负极液流框位于液流电池外部的底部区域。
[0009]优选地，所述凹槽设置在正极液流框或负极液流框位于液流电池外部的顶部区域。
[0010]优选地，所述凹槽与凸起扣合、卡合或插接。
[0011]例如，所述凹槽的深度大于凸起的长度，并且所述凸起的截面宽度小于凹槽的截面宽度，使得凹槽内留出一定空间间隙，间隙内填充有密封胶。
[0012]根据本专利技术的实施方案，所述凸起的纵截面呈扇形结构，且与凹槽相接触之处为尖角，所述凸起与凹槽呈点接触。
[0013]根据本专利技术的实施方案，所述凸起至少端部为弹性结构，在压力作用下，所述凸起的端部发生形变，所述凸起与凹槽呈面接触，形成密封面。
[0014]根据本专利技术的实施方案，所述正极液流框、负极液流框之间设置有双极板组件。
[0015]根据本专利技术的实施方案，所述双极板组件包括自下而上依次叠放的框架板，双极板和盖板，所述双极板的顶面与底面填充有密封体，所述框板与密封体对应之处设置有第一密封面，所述盖板与密封体对应之处设置有第二密封面，当所述框架板与盖板面向双极板方向挤压双极板、密封体时，所述第一密封面、第二密封面与密封体挤压而密封，例如第一密封面、第二密封面与密封体粘接从而密封。
[0016]优选地，所述密封体呈中空环状结构，且所述密封体尺寸小于框板、盖板的尺寸。
[0017]根据本专利技术的实施方案，所述框架板的顶部开有第一密封凹槽，所述第一密封凹槽的内部填充有密封胶；所述盖板的底部开有第二密封凹槽，所述第二密封凹槽的内部填充有密封胶，所述密封胶与双极板接触，所述密封胶具有如上所述的定义。
[0018]作为一个实例地，所述第一密封凹槽、第二密封凹槽呈环形，将对应的第一密封面、第二密封面包绕。
[0019]优选地，所述第一密封凹槽开设在第一密封面外周的任意位置，第一密封凹槽与第一密封面不接触；第二密封凹槽开设在第二密封面外周的任意位置，第二密封凹槽与第二密封面不接触。
[0020]根据本专利技术的实施方案，所述第一密封凹槽与第一密封面之间的距离为5
‑
15mm，优选所述第一密封凹槽与第一密封面之间的距离为8
‑
10mm。
[0021]根据本专利技术的实施方案，所述第二密封凹槽与第二密封面之间的距离为5
‑
15mm，优选所述第二密封凹槽与第二密封面之间的距离为8
‑
10mm。
[0022]优选地，所述密封体的材料选用耐腐蚀材料，例如为聚四氟乙烯或三元乙丙橡胶。
[0023]根据本专利技术的实施方案，所述双极板远离电极侧的一侧设置有密封胶，优选所述密封胶具有如上所述的定义。
[0024]作为一个实例地，位于电极侧的一侧与双极板平齐，另一侧伸出双极板外，为第一延伸部，盖板的位于电极侧的一侧与双极板平齐，另一侧伸出双极板外，为第二延伸部，第一延伸部与第二延伸部相对设置，第一延伸部、第二延伸部延伸的长度相同或不同，第一延伸部、第二延伸部延之间形成形成容纳空间，容纳空间内设置有密封胶。
[0025]优选地，密封胶至少填充靠近双极板的1/3区域，例如容纳空间内至少2/3的区域填充有密封胶。
[0026]优选地，所述框架板与盖板为环状结构，所述环状结构形状整体呈正方形，长方形等闭合图形。
[0027]有益效果
[0028]本专利技术提出的密封方式，相比于传统密封方式，能有效提高密封性，降低电解液从密封处泄露的风险，同时通过新的密封方式，预防了电池组密封结构材料老化，密封处密封材料脱落导致密封处间隙变大的问题，当电解液从密封面处外渗时，外渗的电解液中的水能够与密封结构中的密封胶反应，密封胶遇水膨胀并将相应的结构粘连，形成新的密封面，
将间隙封堵，阻止电解液进一步外渗，保证电池的持续正常运行。
附图说明
[0029]图1为双极板密封结构的示意图；
[0030]图2为液流框密封结构的示意图；
[0031]图3为盖板、框架板的结构示意图。
[0032]其中，1
‑
盖板，2
‑
双极板，3
‑
框架板，4
‑
密封面，5
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容纳空间，6
‑
正极液流框，7
‑
负极液流框，8
‑
凸起，9
‑
凹槽，10
‑
第一密封面，11
‑
第二密封面，12
‑
第一密封凹槽，13
‑
第二密封凹槽。
具体实施方式
[0033]下文将结合具体实施例对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有密封结构的液流电池，所述液流电池包括若干交替设置的正极液流框和负极液流框，其特征在于，相邻所述正极液流框和负极液流框之间，位于上方的正极液流框或负极液流框的底部设置有支撑件，所述支撑件的端部设置有凸起，位于下方的正极液流框或负极液流框与凸起相对应之处设置有凹槽，所述凸起能够连接在对应的凹槽内，所述凸起在压力作用下端部发生形变形成密封面，所述凹槽的尺寸大于所述凸起，所述凹槽的间隙内填充有密封胶。优选地，所述密封胶选用遇水发生膨胀的密封胶。2.根据权利要求1所述的具有密封结构的液流电池，其特征在于，所述凸起设置在正极液流框或负极液流框位于液流电池外部的底部区域；优选地，所述凹槽设置在正极液流框或负极液流框位于液流电池外部的顶部区域。3.根据权利要求1所述的具有密封结构的液流电池，其特征在于，所述凹槽的深度大于凸起的长度，并且所述凸起的截面宽度小于凹槽的截面宽度，使得凹槽内留出一定空间间隙，间隙内填充有密封胶。优选地，所述凸起至少端部为弹性结构，在压力作用下，所述凸起的端部发生形变，所述凸起与凹槽呈面接触，形成密封面。4.根据权利要求1至3任一项所述的具有密封结构的液流电池，其特征在于，所述正极液流框、负极液流框之间设置有双极板组件；所述双极板组件包括自下而上依次叠放的框架板，双极板和盖板，所述双极板的顶面与底面填充有密封体，所述框板与密封体对应之处设置有第一密封面，所述盖板与密封体对应之处设置有第二密封面，当所述框架板与盖板面向双极板方向挤压双极板、密封体时，所述第一密封面、第二密封面与密封体挤压而密封，例如第一密封面、第二密封面与密封体粘接从而密封。优选地，所述框架板与盖板为环状结构，所述环状结构形状整体呈正方形，长方形等闭合图形。优选地，所述密封体呈中空环状结构，且所述密封体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢玄之，肖波，刘俊，张洁，
申请(专利权)人：湖南省银峰新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：