專利名稱：一種液流電池堆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液流電池，特別是指一種液流電池堆結(jié)構(gòu)，屬于儲能和電化 學(xué)領(lǐng)域。
技術(shù)背景液流電池因其能量儲存于電解液中，可通過增加儲液罐的體積或提高溶 液濃度增加電池容量；其電堆與活性物質(zhì)分離，可實(shí)現(xiàn)電池功率和容量的分 別調(diào)節(jié)；充、放電過程不包括復(fù)雜的多相反應(yīng)，不存在一般電池體系中經(jīng)常 發(fā)生的活性物質(zhì)脫落和短路現(xiàn)象；深度充、放電對電池壽命影響不大；電池 組中的各個單位電池狀態(tài)基本一致，維護(hù)簡單方便；通過更換電解液達(dá)到快 速充電的目的等特點(diǎn)，使其在大規(guī)模蓄電、儲能和電動車動力電源方面具有 明顯的優(yōu)勢。參見附圖1，目前，液流電池堆采用的結(jié)構(gòu)主要為單電池之間的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。 這種結(jié)構(gòu)容易提高電堆的工作電壓。但對電池雙極板的性能要求很高，為滿 足電池對雙極板材料性能的要求，致使電池成本增大。這是因?yàn)殡p極板的一 面為正極電解液，另一面為負(fù)極電解液，因此要求雙極板既能耐強(qiáng)氧化、又 有很高的致密度以阻止正、負(fù)電解液相互滲透而發(fā)生自放電反應(yīng)，導(dǎo)致電池 能量效率的降低。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、性能 可靠、可有效降低電池對雙極板性能要求、降低電池成本的液流電池堆。本發(fā)明…-一種液流電池堆是采用下述方案實(shí)現(xiàn)的包括兩塊端板，一塊隔膜，兩塊雙極板，所述兩端板之間通過隔膜將液流電池堆分隔為正極電 解液和負(fù)極電解液兩個區(qū)域，在所述每一區(qū)域設(shè)置一塊與相應(yīng)區(qū)域電解液極 性相同且正反兩面同極性的雙極板，所述同一雙極板兩極之間并聯(lián)。本發(fā)明中，每一塊雙極板的進(jìn)液口均設(shè)置于雙極板下方的同一位置，出液 口均設(shè)置于雙極板上方的同一位置。本發(fā)明由于采用將液流電池堆分隔為正極電解液和負(fù)極電解液兩個區(qū)域， 并在所述每一區(qū)域設(shè)置一塊與相應(yīng)區(qū)域電解液極性相同且正反兩面同極性的 雙極板的結(jié)構(gòu)形式，改變了傳統(tǒng)電池堆中雙極板兩側(cè)為不同極性電解液的狀 況，有效的減少了雙極板兩側(cè)電解液串液而導(dǎo)致電池自放電，降低電池效率 的現(xiàn)象發(fā)生；特別是在雙極板兩側(cè)均為同極性的電解液，因此，對雙極板材 料致密度的要求明顯降低，可有效降低電池的制造成本；同時，同一雙極板 兩極采用并聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式，可有效提升電池堆的充、放電電流，更適合制造 需要大電流放電要求用的電池；另外，由于釆用上述結(jié)構(gòu)形式，還具有如下 優(yōu)點(diǎn)1:可以有效簡化電池堆的結(jié)構(gòu)，見附圖1，如制造具有相同功率的電 池堆，采用傳統(tǒng)的電池堆結(jié)構(gòu)，至少需要兩個端電極、兩片隔膜和一個雙極 板；而采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，則僅僅需要兩個雙極板和一片隔膜；2、見附圖3、 4，由于雙極板兩側(cè)為相同極性的電解液，因此，在雙極板上設(shè)置進(jìn)、出液口 時，不必像傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要將進(jìn)、出液口設(shè)置于雙極板上方或下方的相對位置， 而只需將進(jìn)、出液口設(shè)置于雙極板上方或下方的相同位置，這樣，在生產(chǎn)雙 極板時，至少可以減少一套開口的模具，并且，可以簡化雙極板的安裝工序； 綜上所述本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單合理、可有效降低液流電池堆對雙極板材料性能 的要求，特別是降低對雙極板致密性的要求，有效降低電池堆的生產(chǎn)成本， 同時，可以有效減少電池堆中正、負(fù)電解液串液而導(dǎo)致電池自放電，降低電 池效率的現(xiàn)象發(fā)生，延長電池的使用壽命；適于作為現(xiàn)有液流電池堆的更新 換代產(chǎn)品，特別適于需要大電流放電用電池堆。


附圖1為傳統(tǒng)電池堆結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3 (a)為傳統(tǒng)電池堆雙極板一側(cè)進(jìn)、出液口開口位置示意圖。 附圖3 (b)為附圖3 (a)繞軸逆時針旋轉(zhuǎn)90 °時反映的電池堆雙極板另一側(cè)進(jìn)、出液口開口位置示意圖。附圖4 (a)為本發(fā)明電池堆雙極板一側(cè)進(jìn)、出液口開口位置示意圖。附圖4 (b)為附圖4 (a)繞軸逆時針旋轉(zhuǎn)90 。時反映的電池堆雙極板另 一側(cè)進(jìn)、出液口開口位置示意圖。其中，附圖1、 2中1—端板，2—正極電解液，3—負(fù)極電解液，5— 端電極，6—-隔膜，7—雙極板。附圖3、 4中，8—進(jìn)液口， 9—出液口。
具體實(shí)施方式
參見附圖2，本發(fā)明… 一種液流電池堆，包括兩塊端板l， 一塊隔膜6， 兩塊雙極板7，所述兩端板1之間通過隔膜6將液流電池堆分隔為正極電解液 2和負(fù)極電解液3兩個區(qū)域，在所述每一區(qū)域設(shè)置一塊與相應(yīng)區(qū)域電解液極性 相同且正反兩面同極性的雙極板7，所述同一雙極板7兩極之間并聯(lián)。參見附圖4 (a)、 (b),本發(fā)明中，每一塊雙極板7的進(jìn)液口 8均設(shè)置于 雙極板7下方的同一位置，出液口 9均設(shè)置于雙極板7上方的同一位置。
權(quán)利要求
1、一種液流電池堆，包括兩塊端板，一塊隔膜，兩塊雙極板，其特征在于在所述兩端板之間通過隔膜將液流電池堆分隔為正極電解液和負(fù)極電解液兩個區(qū)域，在所述每一區(qū)域設(shè)置一塊與相應(yīng)區(qū)域電解液極性相同且正反兩面同極性的雙極板。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液流電池堆，其特征在于所述同一雙極 板兩極之間并聯(lián)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液流電池堆，其特征在于每一塊雙極板 的進(jìn)液口均設(shè)置于雙極板下方的同一位置，出液口均設(shè)置于雙極板上方的同一位置。
全文摘要
一種液流電池堆，包括兩塊端板，一塊隔膜，兩塊雙極板，在所述兩端板之間通過隔膜將液流電池堆分隔為正極電解液和負(fù)極電解液兩個區(qū)域，在所述每一區(qū)域設(shè)置一塊與相應(yīng)區(qū)域電解液極性相同且正反兩面同極性的雙極板；所述同一雙極板兩極之間并聯(lián)；每一塊雙極板的進(jìn)液口均設(shè)置于雙極板下方的同一位置，出液口均設(shè)置于雙極板上方的同一位置。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單合理、可有效降低液流電池堆對雙極板材料性能的要求，特別是降低對雙極板致密性的要求，有效降低電池堆的生產(chǎn)成本，同時，可以有效減少電池堆中正、負(fù)電解液串液而導(dǎo)致電池自放電，降低電池效率的現(xiàn)象發(fā)生，延長電池的使用壽命；適于作為現(xiàn)有液流電池堆的更新?lián)Q代產(chǎn)品，特別適于需要大電流放電用電池堆。
文檔編號H01M10/36GK101252200SQ20081003080
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月12日
發(fā)明者冉紅波, 劉素琴, 史曉虎, 吳雄偉, 朱勝友, 李亞娟, 平 潘, 羅冬梅, 黃可龍 申請人:中南大學(xué);攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司