[发明专利]一种锌溴液流电池隔膜的处理方法及膜与应用

说明书

本发明涉及一种锌溴液流电池中隔膜的处理方法与应用，该方法是对现有锌溴液流电池隔膜进行缩孔处理，来达到阻挡溴分子正极互串至负极的作用，从而减少电池自放电，提高电池性能。该方法具有操作简单，工艺稳定，应用效果明显等优点。使用本发明方法制作的隔膜运行锌溴液流电池，可以有效提高电池库仑效率，提高电池寿命。

技术领域

本发明属于液流电池领域，具体涉及一种锌溴液流电池隔膜的处理方 法与应用。

背景技术

随着化石能源的日益枯竭，风能、太阳能等可再生能源的开发利用成 为各国关注的焦点。由于风能、太阳能受天气等因素影响具有不连续、不 稳定性，这会在可再生能源发电并网过程中电网造成冲击，影响供电质量 及电网稳定。储能技术则可解决这一问题，保证可再生能源发电并网的高 效稳定运行。储能技术主要分为物理储能和化学储能两大类。其中以全钒 液流电池和锌溴液流电池为代表的化学储能由于具有功率和容量相互独 立、响应迅速、结构简单、易于设计、循环寿命长、环境友好等诸多优点 在规模化储能上最具优势。锌溴液流电池电解液由于价格便宜、资源丰富、 来源广泛相比于全钒液流电池电解液更具优势。

对于锌溴体系液流电池，电池自放电一直制约该类电池发展的重要因 素。在电池充电过程中以及充电后的搁置过程中，正极中生成的溴分子会 通过隔膜微孔扩散至负极，进而与负极生成的锌单质发生氧化还原反应， 导致电池容量降低，库伦效率降低。

现有商业化PE多孔膜，膜内部微孔过大，即使是最成熟的制作工艺制 作出的PE多孔膜，膜内部微孔直径也超过0.1um，这对于锌溴液流电池来 说，膜孔径还是偏大。

发明内容

基于以上背景技术，本发明提供一种锌溴液流电池隔膜的处理方法， 利用热压的办法，将PE多孔膜加热至一定温度后，通过再压缩的办法，将 其内部微孔缩小。被缩小膜孔后的隔膜具有更高的阻挡溴分子的能力，抑 制了溴分子的扩散，提高了电池容量，提高了电池库伦效率，从而缓解了 电池自放电。

本发明结合锌溴液流电池隔膜的结构特点，采用高温热压的方法，缩 小隔膜内部微孔来阻挡正极溴分子向负极扩散，减少电池自放电，提高了 电池容量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种锌溴液流电池隔膜的处理方法，使用热压的方法，将市面上现有 的商业化PE多孔膜裁剪为适当的面积(面积为36cm²～1000cm²、膜厚度为 (200um～900um)后，进行热压；热压处理时的温度范围为160℃～190℃， 热压时的压强为2MPa～10MPa，热压时间范围为5mins～20mins。热压完毕后， 让隔膜自然冷却至室温即可。

热压装置为100T平板机，将PE多孔膜放置于已经预先加热到热压温 度的纯平金属热压模具上进行热压处理。

基于以上技术方案，优选的，使用的隔膜为商业化PE多孔膜；所述PE 多孔膜的厚度为200um～900um。热压后的隔膜厚度占PE多孔膜厚度的 50-65％。

基于以上技术方案，优选的，PE多孔膜的孔径为平均孔径0.1～0.15um， 孔隙率58％～65％。

本发明还提供一种上述处理方法得到的隔膜，热压后的隔膜(PE多孔 膜的)孔径0.05～0.07um，孔隙率为65％～75％。

本发明还提供一种上述隔膜在锌溴液流电池中的应用。

基于以上技术方案，优选的，所述锌溴液流电池能量密度110Wh/L-200 Wh/L。

基于以上技术方案，优选的，所述锌溴液流电池使用温度为-30℃- 60℃。

有益效果