專利名稱：液流電池堆的鎖緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型總體上涉及氧化還原液流電池儲能裝置。具體而言，本實用新型涉及 一種用于液流電池堆的鎖緊裝置。
背景技術(shù)：
為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)的健康發(fā)展，全球都在大力發(fā)展“綠色能源”，這種 “綠色能源”在消耗之后可以恢復(fù)補(bǔ)充，很少產(chǎn)生污染?！熬G色能源”也稱清潔能源，是指可 再生能源，如水能、生物能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿取＿@種“綠色能源”現(xiàn)在以及將 來都在能源供應(yīng)中發(fā)揮舉足輕重的作用。盡管現(xiàn)存多種利用太陽能、風(fēng)能的方法和途徑，直接將其轉(zhuǎn)換為電能進(jìn)行利用，具 有轉(zhuǎn)化效率高，社會總體成本低，技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面占有優(yōu)勢，成為切實可行的技術(shù)路線。然而， 由于風(fēng)能、太陽能隨著時間變化其能量密度發(fā)生顯著變化，如晝夜溫差造成風(fēng)力大小差異， 不同時間段太陽光照強(qiáng)度變化明顯，引起發(fā)電裝置的功率輸出存在大幅度波動，難于滿足 社會對持續(xù)、穩(wěn)定、可控的電力能源需求。為此，開發(fā)適合于大規(guī)模電能儲存的氧化還原液 流電池系統(tǒng)，將不穩(wěn)定的電能輸入變?yōu)檫B續(xù)、安全可靠的電能輸出，解決規(guī)模化利用風(fēng)能、 太陽能發(fā)電過程中的重大儲能技術(shù)問題，將成為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要技術(shù)產(chǎn)業(yè)。新型的 無污染可回收的全釩氧化還原液流電池就是這種儲能技術(shù)的代表。全釩液流電池是一種新型電能儲存和高效轉(zhuǎn)化裝置，具有蓄電容量大、壽命長、成 本低、效率高、無毒無害環(huán)境友好的特點，具有大規(guī)模開發(fā)應(yīng)用的價值。可廣泛應(yīng)用于太陽 能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電大規(guī)模儲能。全釩液流電池還可應(yīng)用于現(xiàn)有電網(wǎng)系統(tǒng)的“消峰填谷”，改善 電網(wǎng)安全性和可靠性，通訊系統(tǒng)的應(yīng)急電源等領(lǐng)域。全釩液流電池原理如圖Ia和Ib所示，通過不同價態(tài)的釩離子相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)電能 的儲存與釋放，其中的電化學(xué)反應(yīng)如下正極反應(yīng) 負(fù)極反應(yīng) 全釩液流電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，其中每個單電池包括隔膜100、分設(shè)在隔 膜100兩側(cè)的一對電解液液流框200、以及分別位于電解液液流框200外側(cè)的一對雙極板 300。液流電池內(nèi)部由隔膜100分隔成正極電解液區(qū)域400和負(fù)極電解液區(qū)域500。在上述 每一區(qū)域內(nèi)設(shè)置有與相應(yīng)區(qū)域電解液極性相同且正反兩面同極性的所述雙極板300。全釩液流電池的每個單電池只能提供1. 26V左右的電壓，實際使用過程中需要將 多個單電池串聯(lián)成電池組，單電池間使用集流板連接，才能輸出額定功率的電流和電壓。為 了研制開發(fā)大規(guī)模液流電池儲能系統(tǒng)，液流電池的電池堆成為重要環(huán)節(jié)，需要確保運(yùn)行過 程中電解液的密封，同時保證電解液在單電池中的順暢流動。這樣有必要研制開發(fā)一種有 效的電池堆鎖緊裝置，以實現(xiàn)液流電池堆的可靠密封和鎖緊。作為現(xiàn)有技術(shù)的一個例子，中國專利CN2727974Y公開了一種液流電池堆鎖緊裝置，其采用一個鋁合金制成的固定框架和與之相配合的不銹鋼制成的壓緊框，將若干單電池嵌裝在固定框架內(nèi)，使用壓緊框上的緊固螺釘加壓方式壓緊電池堆。然而，對于大型電池 堆，由于壓緊框和固定框架之間的間距難于保持一致，導(dǎo)致密封性能較差，壓緊后容易產(chǎn)生 電解液滲漏問題。而且，電池堆僅受到沿著壓緊框周邊的壓緊力，這樣電池堆所受壓緊力在 整個電池堆平面上不均勻，容易導(dǎo)致電解液流動不暢和流動不均勻的問題。此外，這種通過 兩端壓力來鎖緊液流電池堆的技術(shù)不能防止液流電池堆內(nèi)各部件的相對滑動，而液流電池 堆內(nèi)各部件的這種相對滑動輕則造成電解液流動不暢，重則產(chǎn)生電解液漏液的現(xiàn)象。作為現(xiàn)有技術(shù)的另一個例子，中國專利CN2852410Y公開了一種液流電池堆鎖緊 裝置，其采用金屬制鎖緊螺釘、金屬制鎖緊螺母并配合金屬墊片和電絕緣材料制成的絕緣 套將多個單電池鎖緊在一起。然而，在這種電池堆鎖緊裝置中，由于利用螺釘將各個單電池 聯(lián)接成電池堆，這需要在各個單電池的邊緣預(yù)留足夠的寬度并打孔，然后將螺釘穿過各個 單電池并加上螺母緊固。這樣會帶來如下問題(1)為了留足打孔的位置，各個單電池的所 有部件(例如隔膜、電極、電解液液流框等)都需要加寬，從而造成材料的浪費(fèi)；(2)各個單 電池內(nèi)都需打孔，這不僅工藝復(fù)雜，而且容易導(dǎo)致密封不良甚至電解液滲漏的問題。此外， 由于鎖緊螺釘分布在電池堆端板的邊緣方向上，即電池堆僅受到沿著電池堆端板周邊的壓 緊力，這樣電池堆所受壓緊力在整個電池堆平面上不均勻，容易導(dǎo)致電解液流動不暢和流 動不均勻的問題。作為現(xiàn)有技術(shù)的又一個例子，中國專利CN201266642Y公開了一種液流電池堆鎖 緊裝置，其采用分別設(shè)置在單電池各部件上相配合的卡銷和卡銷孔的結(jié)構(gòu)將各個單電池組 裝成電池堆。然而，在這種電池堆鎖緊裝置中，一方面，需要在各個單電池的相關(guān)部件(例 如隔膜、電極、電解液液流框等)上分別設(shè)置卡銷和卡銷孔，這不僅工藝復(fù)雜，而且容易導(dǎo) 致密封不良甚至電解液滲漏的問題。另一方面，相配合的卡銷和卡銷孔的結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的壓 緊力很難保證將各個單電池可靠地鎖緊在一起，從而導(dǎo)致密封性能差、電解液滲漏的問題。綜上，目前現(xiàn)有技術(shù)中普遍存在的突出技術(shù)問題是(1)鎖緊后的液流電池堆的 密封性能較差，容易產(chǎn)生電解液滲漏問題；(2)電池堆所受壓緊力在整個電池堆平面上不 均勻，容易導(dǎo)致電解液流動不暢和流動不均勻的問題；(3)通過兩端壓力來鎖緊液流電池 堆的現(xiàn)有技術(shù)不能防止液流電池堆內(nèi)各部件的相對滑動，而液流電池堆內(nèi)各部件的這種相 對滑動輕則造成電解液流動不暢，重則產(chǎn)生電解液漏液的現(xiàn)象。

實用新型內(nèi)容因此，本實用新型的其中一個目的在于提供一種液流電池堆的鎖緊裝置，其能夠 確保液流電池堆運(yùn)行過程中電解液的密封，防止電解液滲漏，同時保證電池堆在鎖緊后受 到均勻的壓緊力，使得電解液在液流電池堆中流動順暢，并且可以切實防止液流電池堆內(nèi) 各部件的相對滑動，避免電解液流動不暢甚至漏液的問題，從而實現(xiàn)液流電池堆的可靠密 封和鎖緊。為實現(xiàn)本實用新型的上述目的，提供一種液流電池堆的鎖緊裝置，其包括分別設(shè) 置在所述液流電池堆兩側(cè)的端板、分別設(shè)置在所述端板外側(cè)的鎖緊架、緊固連接所述鎖緊 架的鎖緊螺栓和鎖緊螺母，其中在所述鎖緊架上形成有螺紋孔，所述鎖緊螺栓穿過所述螺 紋孔，所述鎖緊螺母旋擰在所述鎖緊螺栓的端部，其特征在于，所述端板的朝向所述鎖緊架的側(cè)面上設(shè)置有多個第一定位件，所述鎖緊架上設(shè)置有對應(yīng)于所述第一定位件的多個第二定位件，在所述第一定位件及所述第二定位件之間裝配有彈性件。優(yōu)選地，所述彈性件是圓柱體形狀的硬質(zhì)橡膠柱或金屬卷簧。作為一種優(yōu)選方案，所述第一定位件是第一凹部，所述第二定位件是第二凹部，所 述彈性件裝配在所述第一凹部和所述第二凹部內(nèi)。優(yōu)選地，所述第一凹部和第二凹部的內(nèi)徑基本一致。并且，所述彈性件的直徑等于 或略小于所述第一凹部和第二凹部的內(nèi)徑。優(yōu)選地，所述彈性件的長度大于所述第一凹部及所述第二凹部的凹入深度 之和，同時不大于所述第一凹部及所述第二凹部的凹入深度之和的二倍，即hl+h2 <L^2 (hl+h2)，其中L是所述彈性件的長度，hi是所述第一凹部的凹入深度，h2是所述 第二凹部的凹入深度。更優(yōu)選地，所述彈性件的長度與所述第一凹部的凹入深度及所述第二凹部的凹入 深度之間的關(guān)系為=L = 1. 5(hl+h2)。優(yōu)選地，所述第一凹部的凹入深度及所述第二凹部的凹入深度相等。作為另一種優(yōu)選方案，所述第一定位件是凹部而所述第二定位件是凸部，或者所 述第一定位件是凸部而所述第二定位件是凹部，所述彈性件裝配在所述凹部和所述凸部之 間。優(yōu)選地，所述凸部的外徑基本一致于所述凹部的內(nèi)徑。并且，所述彈性件的直徑等 于或略小于所述凹部的內(nèi)徑。優(yōu)選地，所述彈性件的長度與所述凸部的凸出長度之和大于所述凹部的凹入深度 同時不大于所述凹部的凹入深度的二倍，即h < L+T ( 2h，其中L是所述彈性件的長度，T 是所述凸部的凸出長度，h是所述凹部的凹入深度。更優(yōu)選地，所述彈性件的長度、所述凸部的凸出長度以及所述凹部的凹入深度之 間的關(guān)系為=L = 1. 5h，T = O. 5h。優(yōu)選地，所述鎖緊架具有由橫條和豎條構(gòu)成的柵狀結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述螺紋孔形成在所述豎條的兩端。優(yōu)選地，所述鎖緊架的材料是金屬。優(yōu)選地，所述端板的四個角部分別設(shè)置有正極電解液入口、正極電解液出口、負(fù)極 電解液入口和負(fù)極電解液出口。優(yōu)選地，所述端板的材料是金屬或者高分子合成材料。本實用新型的有益效果是第一，在本實用新型的液流電池堆的鎖緊裝置中，液流電池堆兩側(cè)的端板平面貼 合地緊靠于液流電池堆，鎖緊架和端板通過裝配于其間的彈性件而組合在一起，鎖緊螺栓 和鎖緊螺母又將液流電池堆兩側(cè)的鎖緊架鎖緊，這樣非?？煽康貙崿F(xiàn)了液流電池堆的鎖 緊，從而能夠確保液流電池堆運(yùn)行過程中電解液的密封，防止電解液滲漏。第二，在本實用新型的液流電池堆的鎖緊裝置中，鎖緊液流電池堆的壓緊力由鎖 緊螺栓和鎖緊螺母產(chǎn)生，并傳遞到鎖緊架，接著從鎖緊架傳遞到與鎖緊架組合在一起的端 板，并最終傳遞到平面貼合于端板的液流電池堆。這樣鎖緊后的電池堆受到沿著整個電池 堆平面的均勻的壓緊力，從而確保鎖緊后的液流電池堆在鎖緊后受到均勻的壓緊力，使得電解液在液流電池堆中流動順暢。第三，在本實用新型的液流電池堆的鎖緊裝置中，鎖緊架和端板分別設(shè)置有相互對應(yīng)的定位件，這樣通過裝配在鎖緊架和端板的定位件之間的彈性件，這樣可以切實防止 液流電池堆內(nèi)各部件的相對滑動，從而避免電解液流動不暢甚至漏液的問題。

圖Ia和Ib示出全釩液流電池的原理示意圖；圖2示出全釩液流電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a示出裝配有本實用新型的鎖緊裝置的液流電池堆的立體示意圖；圖3b是沿圖3a中箭頭A所示方向觀察時裝配有本實用新型的鎖緊裝置的液流電 池堆的示意視圖；圖4是圖3b中由B標(biāo)示的部分的放大剖視圖，示出本實用新型第一實施例的鎖緊 裝置的主要結(jié)構(gòu)；圖4a示出構(gòu)成本實用新型第一實施例的鎖緊裝置的一部分的端板的平面示意 圖；圖4b是沿圖4a中Cl-Cl的截面圖；圖4c示出構(gòu)成本實用新型第一實施例的鎖緊裝置的一部分的鎖緊架的平面示意 圖；圖4d是圖4c中所示出的鎖緊架的側(cè)視圖；圖4e示出構(gòu)成本實用新型第一實施例的鎖緊裝置的一部分的彈性件的立體示意 圖；圖5是圖3b中由B標(biāo)示的部分的放大剖視圖，示出本實用新型第二實施例的鎖緊 裝置的主要結(jié)構(gòu)；圖5a示出構(gòu)成本實用新型第二實施例的鎖緊裝置的一部分的端板的平面示意 圖；圖5b是沿圖5a中C2-C2的截面圖；圖5c示出構(gòu)成本實用新型第二實施例的鎖緊裝置的一部分的鎖緊架的平面示意 圖；圖5d是圖5c中所示出的鎖緊架的側(cè)視圖；圖5e示出構(gòu)成本實用新型第二實施例的鎖緊裝置的一部分的彈性件的立體示意 圖；圖6是圖3b中由B標(biāo)示的部分的放大剖視圖，示出本實用新型第三實施例的鎖緊 裝置的主要結(jié)構(gòu)；圖6a示出構(gòu)成本實用新型第三實施例的鎖緊裝置的一部分的端板的平面示意 圖；圖6b是沿圖6a中C3-C3的截面圖；圖6c示出構(gòu)成本實用新型第三實施例的鎖緊裝置的一部分的鎖緊架的平面示意 圖；圖6d是圖6c中所示出的鎖緊架的側(cè)視圖；[0056]圖6e示出構(gòu)成本實用新型第三實施例的鎖緊裝置的一部分的彈性件的立體示意圖；圖7a示出構(gòu)成本實用新型的鎖緊裝置一部分的鎖緊架的可選方式的平面示意 圖；以及圖7b示出構(gòu)成本實用新型的鎖緊裝置一部分的端板的可選方式的平面示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的液流電池堆的鎖緊裝置。圖3a是裝配有本實用新型的鎖緊裝置的液流電池堆的立體示意圖，圖3b是沿圖 3a中箭頭A所示方向觀察時裝配有本實用新型的鎖緊裝置的液流電池堆的視圖。如圖3a、 3b所示，液流電池堆1由多個單電池串聯(lián)而成，每個單電池的結(jié)構(gòu)已在上文參照圖2進(jìn)行了 說明，這里不再贅述。液流電池堆1的兩側(cè)設(shè)置有端板2，在端板2外側(cè)設(shè)置有鎖緊架3，液 流電池堆1兩側(cè)的鎖緊架3由鎖緊螺栓4和鎖緊螺母5緊固連接。端板2和鎖緊架3上分 別設(shè)置有相互對應(yīng)的定位件(圖3a、3b中未示出，下文將詳細(xì)說明)，在上述定位件之間設(shè) 置有多個彈性件6。上述端板2、鎖緊架3、鎖緊螺栓4、鎖緊螺母5、定位件以及彈性件6構(gòu) 成了本實用新型的液流電池堆的鎖緊裝置。第一實施例以下結(jié)合圖4以及圖4a_4e詳細(xì)說明本實用新型第一實施例的液流電池堆的鎖緊
直ο如圖4所示并結(jié)合圖3b，本實用新型第一實施例的鎖緊裝置的主要結(jié)構(gòu)包括分 別設(shè)置在液流電池堆1兩側(cè)的端板2、分別設(shè)置在端板2外側(cè)的鎖緊架3、緊固連接鎖緊架 3的鎖緊螺栓4和鎖緊螺母5。此外，端板2的朝向鎖緊架3的側(cè)面上設(shè)置有多個第一定位 件25，鎖緊架3上設(shè)置有對應(yīng)于第一定位件25的多個第二定位件33，并且在第一定位件25 及第二定位件33之間裝配有彈性件6。如圖4a和4b所示，端板2總體上為一板狀平面體，其材料可以是金屬，例如不銹 鋼、鋁合金等；也可以是高分子合成材料，例如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP) 等。端板2的四個角部分別設(shè)置有正極電解液入口 21、正極電解液出口 22、負(fù)極電解液入口 23和負(fù)極電解液出口 24。正極電解液從正極電解液儲槽經(jīng)正極電解液入口 21流入液流電 池堆1的正極腔室，在正極腔室內(nèi)完成反應(yīng)的電解液從正極電解液出口 22流出并返回到正 極電解液儲槽。類似地，負(fù)極電解液從負(fù)極電解液儲槽經(jīng)負(fù)極電解液入口 23流入液流電池 堆1的負(fù)極腔室，在負(fù)極腔室內(nèi)完成反應(yīng)的電解液從負(fù)極電解液出口 24流出并返回到負(fù)極 電解液儲槽。端板2的遠(yuǎn)離液流電池堆1的一側(cè)面——即端板2的朝向鎖緊架3的側(cè)面上 形成有多個第一定位件25，在本實施方式中所述多個第一定位件25例如是三個第一凹部。如圖4c和4d所示，鎖緊架3可以具有任何形狀和結(jié)構(gòu)，例如由橫條和豎條構(gòu)成的 柵狀結(jié)構(gòu)，在本實施方式中鎖緊架3包括三個豎條31和一個橫條32。鎖緊架3可以由任 何具有一定強(qiáng)度和剛度的材料制成，但優(yōu)選使用金屬材料。鎖緊架3上形成有對應(yīng)于端板 2的第一定位件25的多個第二定位件33，在本實施方式中所述多個第二定位件33例如是 分別對應(yīng)于第一凹部的三個第二凹部。出于加工方便的目的，第一凹部和第二凹部的內(nèi)徑 基本一致。在本實施方式中，上述三個第二定位件成形在鎖緊架3的豎條31和橫條32交叉位置處。鎖緊架3上還形成有供鎖緊螺栓4穿過的多個螺紋孔34，在本實施方式中，共有六個螺紋孔34形成在豎條31的兩端。如圖4e所示，彈性件6可以由任何彈性材料制成，例如橡膠、彈簧等。考慮到在鎖 緊電池堆時彈性件的穩(wěn)定性，優(yōu)選地選用圓柱體形狀的硬質(zhì)橡膠柱或金屬卷簧作為彈性件 6。參見圖4，彈性件6裝配在端板2的第一定位件25 (第一凹部)內(nèi)以及鎖緊架3的第二 定位件33 (第二凹部)內(nèi)。為此，彈性件6的直徑D等于或略小于第一凹部和第二凹部的 內(nèi)徑。彈性件6的長度L大于第一凹部和第二凹部的凹入深度之和，即L >hl+h2。此外， 考慮到鎖緊電池堆時彈性件的穩(wěn)定性，彈性件6的長度L優(yōu)選地不大于第一凹部和第二凹 部的凹入深度之和的二倍，即2(hl+h2)。因此，本實用新型提出，彈性件6的長度L與 第一凹部的凹入深度hi及第二凹部的凹入深度h2的關(guān)系為hl+h2 < 2(hl+h2)。作 為一種優(yōu)選方案，在本實用新型中建議L= 1.5(hl+h2)。此外，盡管第一凹部的凹入深度 h 1和第二凹部的凹入深度h2可以不同，但優(yōu)選地第一凹部的凹入深度一致于第二凹部的 凹入深度，即hl = h2 = h。在此情況下，彈性件6的長度L與第一凹部(或第二凹部)的 凹入深度h的關(guān)系為2h < L < 4h，優(yōu)選地，L = 3h，即彈性件6的長度L優(yōu)選地等于第一 凹部或第二凹部的凹入深度的三倍。根據(jù)本實用新型第一實施例的液流電池堆的鎖緊裝置，在組裝液流電池堆1時， 首先將各個單電池以電氣串聯(lián)的方式順序平行疊放，然后將端板2分別放置在液流電池堆 1兩側(cè)，將彈性件6的一端裝入端板2的第一定位件25 (第一凹部)內(nèi)，然后安裝鎖緊架3， 使得彈性件6的另一端裝入鎖緊架3的相應(yīng)第二定位件33 (第二凹部)內(nèi)，其后將鎖緊螺 栓4穿過鎖緊架3的豎條31兩端的螺紋孔34內(nèi)，最后將鎖緊螺母5旋擰在鎖緊螺栓4的 端部。通過調(diào)整嚙合于鎖緊螺栓4的鎖緊螺母5，可以方便可控地調(diào)整液流電池堆1的鎖緊 壓力。第二實施例以下結(jié)合圖5以及圖5_5e說明本實用新型第二實施例的液流電池堆的鎖緊裝置。第二實施例的鎖緊裝置基本上與第一實施例的鎖緊裝置相同，因此這里略去針對 相同內(nèi)容的詳細(xì)描述。第二實施例的鎖緊裝置與第一實施例的鎖緊裝置的區(qū)別僅在于分 別設(shè)置在端板2和鎖緊架3上的第一定位件25和第二定位件33的不同構(gòu)造。具體而言， 端板2的遠(yuǎn)離液流電池堆1的一側(cè)面一一即端板2的朝向鎖緊架3的側(cè)面上形成有多個凹 部，這些凹部用作第二實施例的鎖緊裝置中的第一定位件25。在本實施方式中第一定位件 25例如是三個凹部。鎖緊架3上形成有對應(yīng)于端板2的第一定位件25的多個第二定位件 33，第二實施例的鎖緊裝置中的上述第二定位件33采用凸部的形式。在本實施方式中，在 鎖緊架3的豎條31和橫條32交叉位置處成形有用作第二定位件33的三個凸部。出于加 工方便的目的，鎖緊架3的凸部的外徑基本一致于端板2的凹部的內(nèi)徑。在端板2的第一 定位件25和鎖緊架3的第二定位件33之間裝配有彈性件6，即彈性件6的一端安裝在端 板2的第一定位件25內(nèi)，鎖緊架3的第二定位件33抵靠于彈性件6的另一端。為此，彈性 件6的直徑D等于或略小于端板2的第一定位件25 (凹部)的內(nèi)徑。彈性件6的長度L與 鎖緊架3的第二定位件33 (凸部)的凸出長度T之和大于第一定位件25的凹入深度h，即 L+T > h。此外，考慮到鎖緊電池堆時彈性件的穩(wěn)定性，彈性件6的長度L與第二定位件33 的凸出長度T之和優(yōu)選地不大于第一定位件25的凹入深度h的二倍，即L+T ( 2h。因此，在本實施例中，彈性件6的長度L、第二定位件33的凸出長度T以及第一定位件25的凹入深度h之間的關(guān)系為h < L+T ≤ 2h。作為一種優(yōu)選方案，建議L = 1. 5h，T = 0. 5h。根據(jù)本實用新型第二實施例的液流電池堆的鎖緊裝置，在組裝液流電池堆1時， 首先將各個單電池以電氣串聯(lián)的方式順序平行疊放，然后將端板2分別放置在液流電池堆 1兩側(cè)，將彈性件6插入安裝在端板2的第一定位件25 (凹部)內(nèi)，然后將鎖緊架3的第二 定位件33 (凸部)抵靠于彈性件6的端部，其后將鎖緊螺栓4穿過鎖緊架3的豎條31兩端 的螺紋孔34內(nèi)，最后將鎖緊螺母5旋擰在鎖緊螺栓4的端部。通過調(diào)整嚙合于鎖緊螺栓4 的鎖緊螺母5，可以方便可控地調(diào)整液流電池堆1的鎖緊壓力。第三實施例以下結(jié)合圖6以及圖6a_6e說明本實用新型第三實施例的液流電池堆的鎖緊裝置。第三實施例的鎖緊裝置基本上與第二實施例的鎖緊裝置相同，因此這里略去針對 相同內(nèi)容的詳細(xì)描述。第三實施例的鎖緊裝置與第二實施例的鎖緊裝置的區(qū)別僅在于將第 二實施例中端板2的第一定位件25與鎖緊架3的第二定位件33的構(gòu)造進(jìn)行了調(diào)換。具體 而言，端板2的遠(yuǎn)離液流電池堆1的一側(cè)面——即端板2的朝向鎖緊架3的側(cè)面上形成有 多個凸部，這些凸部用作第三實施例的鎖緊裝置中的第一定位件25。在本實施方式中第一 定位件25例如是三個凸部。鎖緊架3上形成有對應(yīng)于端板2的第一定位件25的多個第二 定位件33，第三實施例的鎖緊裝置中的上述第二定位件33采用凹部的形式。在本實施方式 中，在鎖緊架3的豎條31和橫條32交叉位置處成形有用作第二定位件33的三個凹部。出 于加工方便的目的，端板2的凸部的外徑基本一致于鎖緊架3的凹部的內(nèi)徑。在端板2的 第一定位件25和鎖緊架3的第二定位件33之間裝配有彈性件6，即彈性件6的一端安裝在 鎖緊架3的第二定位件33內(nèi)，端板2的第一定位件25抵靠于彈性件6的另一端。為此，彈 性件6的直徑D等于或略小于鎖緊架3的第二定位件33 (凹部)的內(nèi)徑。彈性件6的長度 L與端板2的第一定位件25 (凸部)的凸出長度T之和大于第二定位件33的凹入深度h， 即L+T > h。此外，考慮到鎖緊電池堆時彈性件的穩(wěn)定性，彈性件6的長度L與第一定位件 25的凸出長度T之和優(yōu)選地不大于第二定位件33的凹入深度h的二倍，即L+T ( 2h。因 此，在本實施例中，彈性件6的長度L、第一定位件25的凸出長度T以及第二定位件33的凹 入深度h之間的關(guān)系為h < L+T彡2h。作為一種優(yōu)選方案，建議L = 1. 5h，T = 0. 5h。根據(jù)本實用新型第三實施例的液流電池堆的鎖緊裝置，在組裝液流電池堆1時， 首先將各個單電池以電氣串聯(lián)的方式順序平行疊放，然后將端板2分別放置在液流電池堆 1兩側(cè)，將彈性件6插入安裝在鎖緊架3的第二定位件33 (凹部)內(nèi)，然后將端板2的第一 定位件25 (凸部)抵靠于彈性件6的端部，其后將鎖緊螺栓4穿過鎖緊架3的豎條31兩端 的螺紋孔34內(nèi)，最后將鎖緊螺母5旋擰在鎖緊螺栓4的端部。通過調(diào)整嚙合于鎖緊螺栓4 的鎖緊螺母5，可以方便可控地調(diào)整液流電池堆1的鎖緊壓力。在本實用新型的液流電池堆的鎖緊裝置中，液流電池堆1兩側(cè)的端板2平面貼合 地緊靠于液流電池堆1，鎖緊架3和端板2通過裝配于其間的彈性件6而組合在一起，鎖緊 螺栓4和鎖緊螺母5又將液流電池堆1兩側(cè)的鎖緊架3鎖緊，這樣非?？煽康貙崿F(xiàn)了液流 電池堆的鎖緊，從而能夠確保液流電池堆運(yùn)行過程中電解液的密封，防止電解液滲漏。此外，鎖緊液流電池堆的壓緊力由鎖緊螺栓4和鎖緊螺母5產(chǎn)生，并傳遞到鎖緊架3，接著從鎖緊架3傳遞到與鎖緊架3組合在一起的端板2，并最終傳遞到平面貼合于端板2 的液流電池堆1。這樣鎖緊后的電池堆受到沿著整個電池堆平面的均勻的壓緊力，從而確保 鎖緊后的液流電池堆在鎖緊后受到均勻的壓緊力，使得電解液在液流電池堆中流動順暢。而且，在本實用新型的液流電池堆的鎖緊裝置中，端板2和鎖緊架3分別設(shè)置有相 互對應(yīng)的第一定位件25和第二定位件33，這樣通過第一定位件25和第二定位件33以及裝 配在第一定位件25和第二定位件33之間的彈性件6，可以切實防止液流電池堆內(nèi)各部件的 相對滑動，從而避免電解液流動不暢甚至漏液的問題。 不言而喻，根據(jù)實際應(yīng)用情況，可以調(diào)整端板2及第一定位件25以及鎖緊架3及 第二定位件33的構(gòu)造。例如，如圖7a示意性示出的，鎖緊架3可以包括三個豎條31和兩 個橫條32，這樣在鎖緊架3的豎條31和橫條32的交叉位置處成形有六個第二定位件33。 相應(yīng)地，如圖7b示意性示出的，端板2也可以設(shè)置有與上述六個第二定位件33匹配的六個 第一定位件25。彈性件6同樣裝配在上述六個第一定位件25與六個第二定位件33之間。盡管以上參照具體實施方式
詳細(xì)描述了本實用新型，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而 言，在本文的教示下可以對本實用新型作出各種修改和變形，而不脫離本實用新型的實質(zhì) 和范圍。
權(quán)利要求一種液流電池堆的鎖緊裝置，包括分別設(shè)置在所述液流電池堆兩側(cè)的端板、分別設(shè)置在所述端板外側(cè)的鎖緊架、緊固連接所述鎖緊架的鎖緊螺栓和鎖緊螺母，其中在所述鎖緊架上形成有螺紋孔，所述鎖緊螺栓穿過所述螺紋孔，所述鎖緊螺母旋擰在所述鎖緊螺栓的端部，其特征在于，所述端板的朝向所述鎖緊架的側(cè)面上設(shè)置有多個第一定位件，所述鎖緊架上設(shè)置有對應(yīng)于所述第一定位件的多個第二定位件，并且在所述第一定位件及所述第二定位件之間裝配有彈性件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池堆的鎖緊裝置，其特征在于，所述彈性件是圓柱體 形狀的硬質(zhì)橡膠柱或金屬卷簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池堆的鎖緊裝置，其特征在于，所述第一定位件是第 一凹部，所述第二定位件是第二凹部，并且所述彈性件裝配在所述第一凹部和所述第二凹 部內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液流電池堆的鎖緊裝置，其特征在于，所述第一凹部和第二 凹部的內(nèi)徑一致，并且所述彈性件的直徑等于或小于所述第一凹部和第二凹部的內(nèi)徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液流電池堆的鎖緊裝置，其特征在于，所述彈性件的長度大 于所述第一凹部及所述第二凹部的凹入深度之和，同時不大于所述第一凹部及所述第二凹 部的凹入深度之和的二倍，即hl+h2 < L < 2(hl+h2)，其中L是所述彈性件的長度，hi是 所述第一凹部的凹入深度，h2是所述第二凹部的凹入深度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池堆的鎖緊裝置，其特征在于，所述第一定位件是凹 部而所述第二定位件是凸部，或者所述第一定位件是凸部而所述第二定位件是凹部，所述 彈性件裝配在所述凹部和所述凸部之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液流電池堆的鎖緊裝置，其特征在于，所述凸部的外徑一致 于所述凹部的內(nèi)徑，并且所述彈性件的直徑等于或小于所述凹部的內(nèi)徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液流電池堆的鎖緊裝置，其特征在于，所述彈性件的長度與 所述凸部的凸出長度之和大于所述凹部的凹入深度同時不大于所述凹部的凹入深度的二 倍，即h < L+T ≤ 2h，其中L是所述彈性件的長度，T是所述凸部的凸出長度，h是所述凹 部的凹入深度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池堆的鎖緊裝置，其特征在于，所述鎖緊架具有由橫 條和豎條構(gòu)成的柵狀結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液流電池堆的鎖緊裝置，其特征在于，所述螺紋孔形成在所 述豎條的兩端。
專利摘要本實用新型提供一種液流電池堆的鎖緊裝置，其包括分別設(shè)置在液流電池堆兩側(cè)的端板、分別設(shè)置在端板外側(cè)的鎖緊架、緊固連接鎖緊架的鎖緊螺栓和鎖緊螺母，其中在鎖緊架上形成有螺紋孔，鎖緊螺栓穿過螺紋孔，鎖緊螺母旋擰在鎖緊螺栓的端部，其特征在于，端板的朝向鎖緊架的側(cè)面上設(shè)置有多個第一定位件，鎖緊架上設(shè)置有對應(yīng)于第一定位件的多個第二定位件，并且在第一定位件及第二定位件之間裝配有彈性件。本實用新型的液流電池堆鎖緊裝置能夠確保液流電池堆運(yùn)行過程中電解液的密封，防止電解液滲漏，同時保證電池堆在鎖緊后受到均勻的壓緊力，并且切實防止液流電池堆內(nèi)各部件的相對滑動，從而實現(xiàn)液流電池堆的可靠密封和鎖緊。
文檔編號H01M2/10GK201638876SQ201020127248
公開日2010年11月17日 申請日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者加里·賴普, 柯克·約翰·丹尼爾斯, 里克·布萊克 申請人:北京普能世紀(jì)科技有限公司