[实用新型]一种用于液流单电池系统的壳体结构

说明书

本实用新型公开的用于液流单电池系统的壳体结构包括正极电极框、负极电极框、隔膜框、正电极板、负电极板和两个O型密封圈，正极电极框、负极电极框、隔膜框、正电极板、负电极板和O型密封圈的轴心均在同一水平直线上，正极电极框、负极电极框、隔膜框、正电极板、负电极板按照指定方向依次叠层设置，且正电极板固定于正极电极框内部，负电极板固定于负极电极框内部；O型密封圈一个设置在正电极板与隔膜框之间，另一O型密封圈装设在负电极板和隔膜框之间；正极电极框和负极电极框通过两个O型密封圈与隔膜框挤压密封固定设置；本实用新型具有良好的密封性，有效提升了单电池系统的能量密度，且整体结构简单易拆卸，适合进行液流电池性能研究。

技术领域

本实用新型属于液流电池技术领域，尤其涉及一种用于液流单电池系统的壳体结构。

背景技术

液流电池是一种新型的电化学储能装置，它是一种利用正负极电解液分开、各自循环，最终通过交换膜实现离子交换最终产生电能的高性能蓄电池。其主要应用在电池调峰、大规模新能源发电系统、应急电源系统以及边远地区的储能，甚至可以用作新能源汽车和军事设施的动力系统。与传统储能方式相比，具有能量转换效率高、循环寿命长、容量大等特点。

液流单电池系统主要由单电池壳体、循环泵、储液罐等部分组成，电解液在储液罐和单电池壳体构成的闭合回路中循环流动的原动力为磁力泵。化学反应的动力是单电池内部氧化还原反应电极对之间的电势差，所以单电池的壳体结构是液流单电池系统中重要的组成部分，其性能的优劣将直接影响到液流单池系统的可靠性和运行效率。

目前常用的单电池为了使整个结构体易于组装和加工，电极框和电极一般采用粘合、热压的方法进行固定，并用夹紧的方式密封固定交换膜。但是采用上述结构的单电池存在空间利用率过小的问题，且交换膜的锁紧方式不易于密封、电极材料无法更换，会导致单电池使用寿命短和壳体利用率较低等技术问题。

因此，现阶段液流单电池的壳体结构仍有很大改进空间。

实用新型内容

针对上述现有技术中液流单电池中壳体结构密封操作难、电极材料不易于更换，以及电池寿命短和空间利用率低等问题，本实用新型于提出了一种用于液流单电池系统的壳体结构，该壳体结构简单，且能够保障液流电池具有较高的能量密度和良好的密封性，具体技术方案如下：

一种用于液流单电池系统的壳体结构，所述壳体结构包括正极电极框、负极电极框、隔膜框、正电极板、负电极板和两个O型密封圈，所述正极电极框、负极电极框、隔膜框、正电极板、负电极板和O型密封圈的轴心均在同一水平直线上，所述正极电极框、负极电极框、隔膜框、正电极板、负电极板按照指定方向依次叠层设置，且所述正电极板固定于所述正极电极框内部，所述负电极板固定于所述负极电极框内部；所述O型密封圈一个设置在所述正电极板与所述隔膜框之间，另一所述O型密封圈装设在所述负电极板和所述隔膜框之间；所述正极电极框和所述负极电极框通过两个所述O型密封圈与所述隔膜框挤压密封固定设置。

进一步的，所述正极电极框上开设有电极腔、密封槽和固定孔，所述电极腔与所述正极电极框轴心相同且按照预设直径大小开设在所述框体正对正电极板的一面上，所述密封槽环绕所述电极腔设置，且环绕所述密封槽开设有指定数目的所述固定通孔；其中，所述电极腔的轴心位置处开设有一集流模块通孔，所述电极腔上关于所述集流模块通孔对称设置有一出液口和一进液口，且所述进液口位于所述出液口上方。

进一步的，所述负极电极框与所述正极电极框具有相同的结构和功能。

进一步的，所述隔膜框包括一交换膜和一膜框，所述膜框开设于所述隔膜框的两表面，所述交换膜装设在所述膜框内，与所述膜框适配设置；且所述交换膜和膜框之间利用激光密封焊接。

进一步的，所述正电极板的轴心位置处设置有一圆柱体，所述圆柱体与所述集流模块通孔大小适配设置，且在所述正电极板与所述出液口和所述进液口对应位置出均开设有一槽孔，所述槽孔大小与所述出液口或所述进液口适配设置。