[发明专利]一种液流电池用双极板

说明书

本发明涉及液流电池制造领域，具体为一种液流电池用双极板。双极板材料为树脂板，可以做成任意厚度，并且根据液流电池工作电流密度不同，采用不同尺寸、数量、排列的碳纤维丝束和导电材料嵌入到树脂板中心区，制备液流电池用双极板。较现有技术相比，本发明提供的双极板，材质是树脂板，可以做成任意厚度，机械强度非常好，不易变形，解决了在组装电池过程中压力大极易导致双极板断裂问题，通过将不同数量组合的碳纤维丝束和导电材料嵌入到树脂板中心区，解决了双极板与电极之间接触差问题，又提高了导电性，并且碳纤维丝束和碳材料用量对比现有双极板大大减小，既提高了电池可靠性又降低了电池成本，提高了经济性。

技术领域

本发明涉及液流电池制造领域，具体为一种液流电池用双极板。

背景技术

液流电池是一种新型蓄电储能设备，不仅可以用作太阳能、风能发电过程配套的储能装置，还可以用于电网调峰，提高电网稳定性，保障电网安全。液流电池相比电容器和固态电池具有更高的能量容量，电池能量储存在活性物质的电解液中，而电解液存放在储液罐内，通过泵循环进入电池室。在充放电过程中，流动的电解质将电解液输送到电池室，发生电化学反应，从而实现化学能和电能之间的转换。这种特殊的结构非常适合大规模蓄电储能需求，可以根据能量的多少调整电解液的含量。液流电池普遍应用的条件尚不具备，对许多问题尚需进行深入的研究。如何保证系统长期运行过程中电池密封性能，充放电过程中的一致性问题，因此亟待提高电池的可靠性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种液流电池用双极板，解决现有液流电池中双极板制作工艺复杂、机械强度差，大压力下工装极易导致双极板断裂问题，本发明双极板为树脂板，可以做成任意厚度，提高了电池可靠性。并且采用不同尺寸、数量、排列的碳纤维丝束和导电材料嵌入到树脂板中心区，解决了双极板与电极之间接触差问题，又提高了双极板导电性。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种液流电池用双极板，双极板为树脂板，根据液流电池工作电流密度不同，采用不同尺寸、数量、排列的碳纤维丝束和导电材料嵌入到树脂板中心区，制备得到液流电池用双极板。

所述的液流电池用双极板，树脂板材料是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、ABS、聚苯硫醚、氯化聚乙烯、环氧树脂、酚醛树脂和工程塑料中的一种。

所述的液流电池用双极板，树脂板做成任意厚度。

所述的液流电池用双极板，碳纤维丝束的单丝数量为1K～24K，长度为1mm～50mm。

所述的液流电池用双极板，导电材料材质是石墨、碳基复合材料、导电陶瓷、耐液流电池腐蚀的金属或其合金。

所述的液流电池用双极板，导电材料的形状是球体、圆柱体、长方体或正方体。

所述的液流电池用双极板，碳纤维丝束和导电材料与树脂板嵌入方式，选择胶粘剂粘接成型、注塑机压注成型、压力机模压成型、焊接成型中的一种。

所述的液流电池用双极板，碳纤维丝束和导电材料的尺寸、数量和排列取决于液流电池工作电流密度。

所述的液流电池用双极板，双极板两侧中心区都有碳纤维丝束和导电材料。

所述的液流电池用双极板，碳纤维丝束不穿透树脂板，导电材料穿透树脂板。

本发明的设计思想是：

本发明选择纯树脂板为基体，保证双极板的机械强度，同时在基体中心区不同区域根据液流电池工作电流密度不同，嵌入不同尺寸、数量、排列的碳纤维丝束和导电材料，设计灵活，制备工艺简单，满足不同液流电池的设计要求，两种材料协同作用既降低了接触电阻又提升了双极板的导电性。

本发明的优点及有益效果如下：