【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液流储能，具体涉及一种液流电池电堆的外密封方法及装置。
技术介绍
1、液流电池通过将活性化学物质储存在液态电解液中实现储能，若干个单体的液流电池通过堆叠并整体密封形成液流电池电堆，使用两个循环动力泵实现电解液在液流电池电堆中的循环，完成电能的储存和释放。与锂离子电池相比，液流电池具有安全性高、循环寿命长、电解液可循环利用、生命周期性价比高、环境友好等诸多优势。密封性是影响液流电池电堆的充放电效率的关键因素，液流电池电堆的外密封需要在不损坏内部结构的前提下做到外部完全贴合。
2、液流电池电堆的密封方法主要包括：物理挤压密封和热熔密封。物理挤压密封主要通过在液流电池电堆的两端贯穿金属螺杆，再通过压机压紧实现整体密封。由于采用螺纹密封件，密封件老化造成密封失效漏液，影响密封质量，密封可靠性低。且物理挤压容易对流场框以及内部的双极板造成较大压缩变形，进而导致电解质溶液的分布不均匀，影响了液流电池电堆成品的一致性。热熔密封则由于热熔温度不易控制会导致熔深不一致，进而出现密封薄弱点，影响密封质量；且在热熔后出现溢胶，需要对表面进行修边，同样影响了成品的一致性。因此，需要一种密封可靠且具备成品一致性的液流电池电堆的密封方法。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种液流电池电堆的外密封方法及装置。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、本专利技术提供了一种液流电池电堆的外密封方法，包括：
3、将若干个
4、其中，所述焊接表面与所述透明亚克力板的贴合位置处填充有惰性保护气体，所述惰性保护气体包括：二氧化碳和氮气；
5、移动激光头并射出聚焦光斑，所述射出聚焦光斑的方向垂直于所述焊接表面，所述光斑透过所述透明亚克力板依次焊接相邻的两个所述液流电池单元的焊接表面的焊接位置至所述若干个液流电池单元的焊接位置全部融化且互相融合，完成所述焊接表面的整体焊接；
6、所述光斑的移动速度与所述激光头的工作功率成正比；
7、重复完成所述若干个液流电池单元的全部焊接表面的整体焊接，得到液流电池电堆；
8、修整所述液流电池电堆的全部焊接表面后放入热仓中进行热处理，完成所述液流电池电堆的外密封。
9、在本专利技术的一个实施例中，所述液流电池单元包括至少一个次级单元；
10、所述若干个次级单元通过热熔胶、胶垫、胶水或物理压紧连接为一个整体；
11、所述次级单元包括：依次层叠放置的第一流场框、炭毡和第二流场框；
12、其中，所述第一流场框的靠近所述炭毡的一侧焊接有双极板；所述第二流场框的靠近所述炭毡的一侧焊接有离子传导膜或多孔膜。
13、在本专利技术的一个实施例中，所述激光头包括若干个激光发射器，所述若干个激光发射器沿第一方向线性排布形成纵向阵列，所述若干个激光发射器沿与所述第一方向相互垂直的第二方向移动进行焊接。
14、在本专利技术的一个实施例中，采用正离焦对所述若干个液流电池单元进行焊接，所述正离焦的距离为5～15mm，正离焦后的所述光斑的直径范围为3～5mm。
15、在本专利技术的一个实施例中，所述激光头的额定激光功率不小于100kw，所述激光头的工作功率为额定激光功率的30％～70％，波长为970～1710nm。
16、在本专利技术的一个实施例中，所述光斑对所述焊接表面的热辐射温度范围为：200～340℃；
17、所述光斑的移动速度范围为：12～35mm/s。
18、在本专利技术的一个实施例中，所述焊接表面的融化深度范围为：3～5mm；
19、所述若干个焊接表面的融化深度范围均相同。
20、在本专利技术的一个实施例中，所述热处理的温度范围为：80～110℃，所述热处理的时间范围为：10～25min。
21、本专利技术还提供了一种液流电池电堆的外密封装置，包括：紧固装置、透明亚克力板、激光头和机械臂；
22、若干个液流电池单元依次层叠设置于所述紧固装置上；
23、所述透明亚克力板一侧与至少一个所述液流电池单元的焊接表面接触；
24、所述激光头位于所述透明亚克力板的远离所述若干个液流电池单元的另一侧；
25、所述激光头设置于所述机械臂上；
26、所述激光头沿所述液流电池单元的焊接表面移动。
27、在本专利技术的一个实施例中，所述透明亚克力板与所述液流电池单元之间设置有透明胶垫。
28、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
29、1.本专利技术的液流电池电堆的外密封方法，使用激光透过透明亚克力板对液流电池单元进行焊接，若干个液流电池单元通过激光焊接形成液流电池电堆，再经过热处理完成液流电池电堆的外密封。液流电池电堆实现了可靠定位和固定，液流电池电堆的成品一致性好，焊接表面的强度一致，外密封可靠性高，适用于批量化自动化生产。
30、2.本专利技术的液流电池电堆的外密封装置，通过紧固装置固定液流电池单元，液流电池单元的焊接表面压紧贴合在透明亚克力板上，采用能够控制聚焦光斑质量的激光头对焊接表面进行焊接。使液流电池电堆的若干个焊接表面均能够得到可靠定位和焊接；提高了外密封的可靠性和焊接表面的强度一致，液流电池电堆成品的一致性高。
31、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
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1.一种液流电池电堆的外密封方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的液流电池电堆的外密封方法，其特征在于，所述液流电池单元包括至少一个次级单元；
3.根据权利要求1所述的液流电池电堆的外密封方法，其特征在于，所述激光头包括若干个激光发射器，所述若干个激光发射器沿第一方向线性排布形成纵向阵列，所述若干个激光发射器沿与所述第一方向相互垂直的第二方向移动进行焊接。
4.根据权利要求1所述的液流电池电堆的外密封方法，其特征在于，采用正离焦对所述若干个液流电池单元进行焊接，所述正离焦的距离为5～15mm，正离焦后的所述光斑的直径范围为3～5mm。
5.根据权利要求2所述的液流电池电堆的外密封方法，其特征在于，所述激光头的额定激光功率不小于100KW，所述激光头的工作功率为额定激光功率的30％～70％，波长为970～1710nm。
6.根据权利要求5所述的液流电池电堆的外密封方法，其特征在于，所述光斑对所述焊接表面的热辐射温度范围为：200～340℃；
7.根据权利要求1所述的液流电池电堆的外密封方法，其特征在
8.根据权利要求1所述的液流电池电堆的外密封方法，其特征在于，所述热处理的温度范围为：80～110℃，所述热处理的时间范围为：10～25min。
9.一种液流电池电堆的外密封装置，其特征在于，包括：紧固装置、透明亚克力板、激光头和机械臂；
10.根据权利要求9所述的液流电池电堆的外密封装置，其特征在于，所述透明亚克力板与所述液流电池单元之间设置有透明胶垫。
...【技术特征摘要】
1.一种液流电池电堆的外密封方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的液流电池电堆的外密封方法，其特征在于，所述液流电池单元包括至少一个次级单元；
3.根据权利要求1所述的液流电池电堆的外密封方法，其特征在于，所述激光头包括若干个激光发射器，所述若干个激光发射器沿第一方向线性排布形成纵向阵列，所述若干个激光发射器沿与所述第一方向相互垂直的第二方向移动进行焊接。
4.根据权利要求1所述的液流电池电堆的外密封方法，其特征在于，采用正离焦对所述若干个液流电池单元进行焊接，所述正离焦的距离为5～15mm，正离焦后的所述光斑的直径范围为3～5mm。
5.根据权利要求2所述的液流电池电堆的外密封方法，其特征在于，所述激光头的额定激光功率不小于100kw，所述激光头的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文东，杨怀荣，杨朝宽，周明森，马朝阳，
申请(专利权)人：扬州西融储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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