[发明专利]一种液流电池的一体化板框及电堆

说明书

本发明公开了一种液流电池的一体化板框及电堆，一体化板框包括电池板框主体、电池板框盖板和双极板，所述电池板框主体的上侧面设置有阶梯状槽孔，所述电池板框盖板将所述双极板扣合在所述槽孔的台阶面上，所述电池板框盖板的周边与所述槽孔轮廓配合装配形成完整的平面；所述双极板与所述电池板框主体和电池板框盖板之间设置有连接结构；所述电池板框盖板上设置有电解液通过的分支通道，所述分支通道与所述电池板框主体的主流通道连通。本发明液流电池的一体化板框及使用其制作的电堆，解决电池板框组装、制造过程中渗漏、错位和扭曲的问题，降低了成本，提高了电池板框的可靠性。

技术领域

本发明涉及液流电池附属设施技术领域，尤其涉及一种液流电池的一体化板框及电堆。

背景技术

目前，作为一种新的储能方式，液流电池以其能量转换效率高、使用寿命长和安全性好等优点，得到了人们的广泛关注。全钒液流电池(以下简称钒电池)是一种非常具有发展前景的绿色环保储能电池，它在制造、使用和废弃过程中均不产生有害物质。具有特殊的电池结构，其活性物质贮存在电堆外部的储液罐中，钒电池与传统的固相蓄电池相比，具有浓差极化小、电池容量大且容易调整、寿命长、能耐受大电流充放、电解液可再生循环使用、不会产生污染环境的废弃物等优势，生产制造成本低等特点。

液流电池是通过不同价态的离子之间的氧化还原反应，实现电能与化学能的转换，达到储存和释放能量的目的，具有响应速度快，耐冲击，长寿命，效率高，综合成本低。液流电池系统主要由电堆和电解液组成，电堆是电极反应的场所，负责充电放电的能量转化，电解液中的离子通过其价态的变化实现能量储存的目的，因此，液流电池中的功率模和容量相对独立，可以灵活设计和扩展。

液流电池电堆由端板、电池板框、双极板、多孔电极和质子交换膜等部件组成。其中双极板镶嵌在板框内，电池板框设有正负极电解液的流通通道。因此，电池板框结构有着至关重要的作用，目前板框结构由两片单极板框镶嵌双极板组装而成，造价过高，而且双极板使用尺寸大，易出现电池板框渗漏、错位、扭曲的情况。

因此，需要针对上述缺陷开发一种液流电池的一体化板框及电堆。

发明内容

本发明的目的是提供一种液流电池的一体化板框及电堆，解决电池板框组装、制造过程中渗漏、错位和扭曲的问题，降低了成本，提高了电池板框的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种液流电池的一体化板框，包括电池板框主体、电池板框盖板和双极板，所述电池板框主体的上侧面设置有阶梯状槽孔，所述电池板框盖板将所述双极板扣合在所述槽孔的台阶面上，所述电池板框盖板的周边与所述槽孔轮廓配合装配形成完整的平面；所述双极板与所述电池板框主体和电池板框盖板之间设置有连接结构；所述电池板框盖板上设置有电解液通过的分支通道，所述分支通道与所述电池板框主体的主流通道连通。

进一步的，所述连接结构具体采用密封粘接胶进行粘接。

进一步的，所述电池板框主体和电池板框盖板的粘接面上设置有密封胶槽和溢胶保护槽。

进一步的，所述连接结构具体采用注塑或者熔融焊接的方式进行粘接。

进一步的，所述连接结构具体采用密封垫片或者密封圈的方式进行压接密封。

进一步的，所述电池板框主体和电池板框盖板的压接面上设置有密封线或者密封槽。

进一步的，所述电池板框盖板的外轮廓形状为长方形、椭圆形或者梯形，相应的所述双极板和所述槽孔的轮廓与所述电池板框盖板相配合。

进一步的，所述电池板框盖板的外轮廓形状为长方形时，所述长方形的长与宽比值范围为1.5～2.5。