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一種液流電池堆的制作方法

文檔序號:6935906閱讀:174來源:國知局
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)明涉及液流電池領(lǐng)域,更具體地涉及液流電池的漏液保護裝置。
背景技術(shù)
液流電池(例如釩氧化還原液流電池)的電池堆通常是由一定 數(shù)量的單電池串聯(lián)組成。每個單電池由集電體(單集板)、液流框、 電極、隔膜、電極、液流框、集電體(單集板)構(gòu)成。圖1示出了 一個由兩個單電池構(gòu)成的電池堆部件圖,從進液口開始按照端板1 、
墊片2、集電體(單極板)3、電極4、液流框5、隔膜7、電極4、 雙極板(集電體)6、電極4、液流框5、電極4、集電體(單極板) 3、墊片2、和端板l的順序組裝成電池堆。這些部件通過另外的緊 固部件壓在一起。當壓固在一起時,如圖l所示,i殳置在液流才匡5、 單極板3、雙極板6上、下邊緣的通孔協(xié)助形成電解液的流動通道, 作為各個電才及室的電解液進、出液口。
在現(xiàn)有4支術(shù)中,用于輸入或輸出電解液的進液嘴和出液嘴8只 是伸入到電池堆的端板l,抵接在墊片2的外表面(與端板l接觸 的表面)。這樣,由于電解液通常是在高壓驅(qū)使下流過電池堆的進 液口或出液口,因此,會對各進、出液口造成沖刷。這樣長期使用 后,會腐蝕各個半電池的進、出液口,影響液:流電池的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種液流電池堆,以解決現(xiàn)有4支術(shù)中的電池堆 中各電池單元進、出液口因被電解液腐蝕造成的漏液問題。
根據(jù)本發(fā)明的液流電池堆包括多個嵌套,其穿設(shè)在相應(yīng)的電池
元件的進、出液口中,并在需要的位置i殳有相應(yīng)的開口 ,以實現(xiàn)與 相應(yīng)電才及室的流體連通。
在一種具體實施方式
中,該嵌套為一個直徑均一的圓柱形管體。
在另一種具體實施方式
中,該嵌套為一個可壓配組件,包括第 一元件和第二元件,其中第 一元件包括具有中間開孔的第 一基部和
從該第 一基部一個側(cè)面延伸出的兩個共圓心環(huán)形壁--內(nèi)環(huán)和夕卜
環(huán),內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間形成一個環(huán)形槽。第二元件包括具有中間開孔 的第二基部和從該第二基部 一個側(cè)面延伸出的圓環(huán),該圓環(huán)可以壓 配于第一元件的環(huán)形槽中。對于需要與相應(yīng)半電池流體連通的嵌 套組件,在第一元件的內(nèi)、外環(huán)和第二元件的圓環(huán)的相應(yīng)位置開有 通孔。
上述第 一基部和第二基部可以為圓形或多邊形。
在另一種具體實施方式
中,該嵌套為一個可壓配組件,包括第 一元件和第二元件,其中第 一元件包括具有中間開孔的第 一基部和
從該第 一基部一個側(cè)面延伸出的兩個共圓心環(huán)形壁--內(nèi)環(huán)和外
環(huán),內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間形成一個環(huán)形槽。第二元件包括具有中間開孔 的第二基部和從該第二基部 一個側(cè)面延伸出的圓環(huán),該圓環(huán)可以壓 配于第一元件的環(huán)形槽中。對于需要與相應(yīng)半電池流體連通的嵌套組件,可以在第一元件第一基部或第二元件的第二基部開有缺 口,該缺口從相應(yīng)基部的邊沿延伸至中間開孔。
在采用上述嵌套組件的情況下,可以將電池堆的相應(yīng)元件(例
如集流才反和液流框)的進、出液口i殳置成沉頭孔,以^更讓嵌套組件 兩端的第一基部和第二基本嵌入該沉頭孔中。
本發(fā)明的i殳計避免了電解液在流動過禾呈中沖刷電池部件的進、 出液口,因此避免了電池經(jīng)長期4吏用后的漏液現(xiàn)象。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,構(gòu)成本申 請的一部分,本發(fā)明的示意性實施例及其i兌明用于解釋本發(fā)明,并 不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。圖中相同或類似的部件用相同的標記 符號表示。在附圖中
圖1是現(xiàn)有4支術(shù)中一個典型例的液流電池堆的分解圖2是^4居本發(fā)明第二實施例的嵌套組件的示意圖3是示出圖2中嵌套組件壓配后的效果圖4示出不需要開孔的嵌套組件的第一和第二元件;
圖5是示出圖4中嵌套組件壓配后的效果圖6是^4居本發(fā)明第四實施例的嵌套組件的示意圖7是示出圖6中所示第一元件與第二元件壓配后的效果圖8是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的嵌套組件的示意圖;圖9是示出圖8中所示第一元件與第二元件壓配后的效果圖10是示出嵌套^爭4妄電池堆部分組件的示意圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖并結(jié)合實施例,來詳細i兌明本發(fā)明。
在本發(fā)明中,根據(jù)嵌套所跨接的元件不同而具有不同的長度。 在一個電池堆中,有部分嵌套聘,接在相鄰的集流板與液流才匡中,部 分嵌套跨接在纟皮此相鄰的液流框、集流纟反與下一個液流框中,也有 部分嵌套乂人一個半電池延伸到間隔開的另 一個半電池中。
在本發(fā)明的第 一實施例中,嵌套^f又為 一個直徑均一的圓柱形管 體,只是在需要的位置開有開口 ,以實現(xiàn)與相應(yīng)電極室的流體連通。
在第二實施例中,如圖2所示,嵌套為一個可壓配組件,包括 第一元件10和第二元件20。第一元件包括具有中間開孔的第一基 部12和,人該第一基部12—個側(cè)面延4申出的兩個共圓心環(huán)形壁一內(nèi) 環(huán)14和外環(huán)16,內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間形成一個環(huán)形槽15。第二元件包 4舌具有中間開孔的第二基部22和/人該第二基部一個側(cè)面延伸出的 圓環(huán)24,該圓環(huán)可以壓配于第一元件的環(huán)形沖曹15中。在第一元件 的內(nèi)、外環(huán)和第二元4牛的圓環(huán)的相應(yīng)4立置開有通孔。
作為一種變通,在需要開孔的情況下,可以只在外環(huán)16中開 孔,而將內(nèi)環(huán)的高度設(shè)置成低于該開孔的高度,如圖2所示。。圖3 示出第一元件與第二元件壓配后的效果圖。
圖4示出不需要開孔的第一和第二元件。圖5示出該第一元件 與第二元件壓配后的效果圖。
7在第四實施例中,如圖6所示,嵌套為一個可壓配組件,包括
第一元件10和第二元件20。第一元4牛包4舌具有中間開孔的第一基 部12和A人該第一基部12—個側(cè)面延伸出的兩個共圓心環(huán)形壁一內(nèi) 環(huán)14和外環(huán)16,內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間形成一個環(huán)形沖曹15。第二元4牛包 括具有中間開孔的第二基部22和/人該第二基部 一 個側(cè)面延伸出的 圓環(huán)24,該圓環(huán)可以壓配于第一元件的環(huán)形槽15中。對于需要與 相應(yīng)半電池流體連通的嵌套組4牛,可以在第 一元4牛第 一基部或第二 元件的第二基部開有缺口 18,,該缺口乂人相應(yīng)基部的邊沿延伸至中 間開孔。圖7示出該第一元件與第二元件壓配后的效果圖。
作為一種變型例,如圖8所示,也可以將開孔開在第二元件的 環(huán)上。此可以視為上述實施例的等同替換。圖9示出該第一元件與 第二元〗牛壓配后的效果圖。
在此"i兌明,雖然附圖中所顯示的配合件皆屬于三級臺階式結(jié) 構(gòu),其中最上階的環(huán)用于插入前述的環(huán)形槽15中。這種結(jié)構(gòu)^使密 封更加緊密,但是不是必須的。
圖10示出嵌套跨接電池堆部分組件的示意圖,其中示出集流 板30、隔膜40和液流框50,在集流4反的中間區(qū)域形成流道34。疊 合的一部分。在該集流板30中,具有多個通孔,其中通孔32具有 害谷口 35,該害谷口可以與上述第四實施例中的缺口 18,配合,實if見嵌 套組件與該集流板的流體連通。當然,開害谷口也可以開在電池堆的 其他部件(例如液流框)上。
對于4吏用上述嵌套組件的情況,可以將電;也堆的相應(yīng)元件(例 如集流板和液流框)的進、出液口"i殳置成沉頭孔,以^更讓嵌套組件 兩端的第 一基部和第二基本嵌入該沉頭孔中。上述嵌套組件由具有適度彈性且耐電解液的材料制成,例如聚 氨酯、聚四氟乙烯、硅橡膠等。精確設(shè)計各個環(huán)形部的高度和厚度, 使得可以借助該彈性將第 一部件與第二部件緊密壓配在一起。這種 壓配對嵌套所跨沖妄的元件形成乂人外向內(nèi)的壓力,起到加固連接的作 用。
在本發(fā)明的一個具體方面,該電池堆為全釩電池堆。
通過本發(fā)明的設(shè)置,使得電池堆中各元件的進、出液口皆不直 4備接觸電解液,避免了電解液在高壓驅(qū)4吏下沖刷、腐蝕各個通孔的 情況,因此不會導(dǎo)致電池部件之間的漏液。
以上l又為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對 于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均 應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液流電池堆,其特征在于,包括多個嵌套,其穿設(shè)在相應(yīng)的電池元件的進、出液口中,并在需要的位置設(shè)有相應(yīng)的開口,以實現(xiàn)與相應(yīng)電極室的流體連通。
2. 才艮據(jù)4又利要求1所述的液流電池堆,其中,所述嵌套為一個直 徑均一的圓柱形管體。
3. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池堆,其中,所述嵌套為一個可 壓配組件,包括第一元件(10)和第二元件(20),其中所述 第一元件(10)包括具有中間開孔的第一基部(12)和從所述 第一基部一個側(cè)面延伸出的共圓心的內(nèi)環(huán)(14)和外環(huán)(16), 所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間形成一個環(huán)形槽(15 ),所述第二元件(20) 包括具有中間開孔的第二基部(22 )和從所述第二基部一個側(cè) 面延伸出的圓環(huán)(24),所述圓環(huán)可以壓配于第一元件的所述 環(huán)形槽(15)中,對于需要與相應(yīng)半電池流體連通的嵌套組件, 在所述第一元件(10)的內(nèi)環(huán)(14)、外環(huán)(16)和第二元件 的圓環(huán)(24)的相應(yīng)位置開有通孔(18)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池堆,其中,對于需要與相應(yīng)半 電池流體連通的嵌套組件,在所述第一元件第一基部(12)或 第二元件的第二基部(22)開有缺口 (18,),所述缺口 (18,) 從相應(yīng)基部的邊沿延伸至中間開孑L。
5. 才艮據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的液流電池堆,其中,所述嵌 套組件由彈性且耐電解液的材料制成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的液流電池堆,其為全釩液流 電池堆。
7. 才艮據(jù)權(quán)利要求5所述的液流電池堆,其為全釩液流電池堆。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液流電池堆,以解決現(xiàn)有技術(shù)中的電池堆中各電池單元進、出液口因被電解液腐蝕造成的漏液問題。根據(jù)本發(fā)明的液流電池堆包括多個嵌套,其穿設(shè)在相應(yīng)的電池元件的進、出液口中,并在需要的位置設(shè)有相應(yīng)的開口,以實現(xiàn)與相應(yīng)電極室的流體連通。
文檔編號H01M8/24GK101651223SQ20091016254
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者仲曉玲, 劉素琴, 劉維維, 史小虎, 萱 周, 孫維民, 張慶華, 李虹云, 王海華, 陳若媛, 黃可龍 申請人:湖南維邦新能源有限公司
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