專利名稱：平板配置型氧化還原液流電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氧化還原液流電池，尤其涉及一種平板配置型氧化還原液流電池的構(gòu)造。
背景技術(shù)：
通常氧化還原液流電池已普遍采用一種將電池單元直列疊層獲取所需電壓的方式，然而，由于氧化還原液流電池的每個電池單元的電動勢較低，因此要在各個電池單元中讓電解質(zhì)流通時最好采用夾層的雙極板。這個方法中較為重要的是液絡(luò)與液漏的解決方案。所謂液絡(luò)就是流入或流出電池單元的電解液與其他的電池單元間產(chǎn)生電位差，因此通過電解液使電流產(chǎn)生短路。例如將40個電池單元串聯(lián)時，疊層初段產(chǎn)生的電位差為1.4(V)x 40層= 56 (V). . . (1)，通過這個電位差使得后段的電池單元將液體合流點的電流順利流向前段。為了將這個液體的合流電流控制在最小程度而采用將輸液的管子的直徑做細或者做長的方法，但是這些方法的缺點是會增大電解液循環(huán)泵的輸液阻力而導(dǎo)致增加整體的耗電量增大。另外，由于電池單元的多層堆疊有可能導(dǎo)致漏液，因此必須采用定期地將螺絲增緊的對策。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種平板配置型氧化還原液流電池，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案實現(xiàn)的一種平板配置型氧化還原液流電池，包括電解槽、反應(yīng)電極、供電電極和分離膜， 其特征在于，自上而下依次由上側(cè)供電電極、上側(cè)電解槽、分離膜、下側(cè)電解槽和下側(cè)供電電極層疊而成，所述電解槽被電解框分隔成田字形排列的四個電解室，在所述上側(cè)電解槽的四個電解室內(nèi)交叉設(shè)置有兩對正反應(yīng)電極和負反應(yīng)電極，在所述下側(cè)電解槽內(nèi)設(shè)置有與所述上側(cè)電解槽相應(yīng)位置極性相反的兩對正、負反應(yīng)電極，各正、負反應(yīng)電極分別與所述供電電極接觸，并按照相反極性依次串聯(lián)形成回路；所述電解槽內(nèi)的電解室按相同極性通過管道相連。形成使其中的電解液流通進行充電和放電的電解液流通通道；所述供電電極(1，1’)優(yōu)選石墨電極板；所述反應(yīng)電極(4，4’ )采用化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且不溶于電解液的物質(zhì)，例如碳素纖維， 優(yōu)選玻璃纖維強化塑料；所述電解框(201)優(yōu)選PVC板。本發(fā)明的平板配置型氧化還原液流電池與現(xiàn)有的疊層構(gòu)造電池相比，具有如下有益效果1、通過將電池單元平板狀地配置，不會增加粘合面的數(shù)量這樣就可減少漏液的可能性而提高電池的可靠性。2、通過將電解液在各個單元中串聯(lián)地流動而使得液絡(luò)電壓經(jīng)常停留在1個電池單元分，這樣就可減少液絡(luò)電流。3、由于電池單元的厚度較薄呈平板狀，因此能較方便地設(shè)置在地板或者墻面上， 這樣就增加了設(shè)置的自由度。


圖1是本發(fā)明平板配置型氧化還原液流電池各部件配置圖。圖2是本發(fā)明各部件層疊后的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明正、負電解槽內(nèi)電解液的流向示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖1和圖2所示，一種平板配置型氧化還原液流電池，包括電解槽、反應(yīng)電極、供電電極和分離膜，其特征在于，自上而下依次由上側(cè)供電電極1、上側(cè)電解槽2、分離膜3、下側(cè)電解槽2’和下側(cè)供電電極1’層疊而成，所述電解槽2，2’被電解框201分隔成田字形排列的四個電解室，在所述上側(cè)電解槽2的四個電解室內(nèi)交叉設(shè)置有兩對正反應(yīng)電極4和負反應(yīng)電極4’，在所述下側(cè)電解槽2’內(nèi)設(shè)置有與所述上側(cè)電解槽2相應(yīng)位置極性相反的兩對正、負反應(yīng)電極4，4’，各正、負反應(yīng)電極4，4’分別與所述供電電極1，1’接觸，并按照相反極性依次串聯(lián)形成回路。各疊層面上嵌入封口用的密封件。所述電解槽2，2’內(nèi)的電解室按相同極性通過管道相連。形成使其中的電解液流通進行充電和放電的電解液流通通道。電解液流通方法如圖3所示，正極電解液從正極液入口 501流入，經(jīng)過各正反應(yīng)電極4從正極液出口 502流出；負極電解液從服極液入口 503 流入，經(jīng)過各負反應(yīng)電極4從負極液出口 502流出。將單位電池配置于平面上形成平板型疊層構(gòu)造，通過改變近側(cè)的電磁單元的極性就可將饋電電極形成平板狀，并可減少單元電池的疊層數(shù)。傳統(tǒng)單元電池是串聯(lián)疊層而電解液是并列流通的情況下，液絡(luò)電壓分別根據(jù)各個疊層的次數(shù)成為電壓，例如第二層為1. 4 (V)而第3層則為2. 8 (V)，以此類推第η層就產(chǎn)生 (n-l)xl.4(V)的電壓，這是通過電解液流通短路電流，也就是液絡(luò)電流，這也是造成電池效率差的主要原因。本發(fā)明在將相鄰的單元電池的極性交互地改變所形成的電源電池框架構(gòu)造中，各個電解液也與極性一起流動，并且被串聯(lián)的電也肯定會從前段流到后一段再到后一段的串聯(lián)流通。通過這樣的流動單元電池間的液絡(luò)電壓只成為單元電池電壓，因此就提高了蓄電效率。
權(quán)利要求
1.一種平板配置型氧化還原液流電池，包括電解槽、反應(yīng)電極、供電電極和分離膜， 其特征在于，自上而下依次由上側(cè)供電電極(1)、上側(cè)電解槽O)、分離膜(3)、下側(cè)電解槽 (2')和下側(cè)供電電極(1’)層疊而成，所述電解槽0，2’)被電解框(201)分隔成田字形排列的四個電解室，在所述上側(cè)電解槽O)的四個電解室內(nèi)交叉設(shè)置有兩對正反應(yīng)電極(4) 和負反應(yīng)電極(4’)，在所述下側(cè)電解槽(2’ )內(nèi)設(shè)置有與所述上側(cè)電解槽( 相應(yīng)位置極性相反的兩對正、負反應(yīng)電極(4，4’)，各正、負反應(yīng)電極(4，4’ )分別與所述供電電極(1， 1’ )接觸，并按照相反極性依次串聯(lián)形成回路，所述電解槽(2，2’ )內(nèi)的電解室按相同極性通過管道相連。
2.如權(quán)利要求1所述的平板配置型氧化還原液流電池，其特征在于，所述供電電極(1， 1，)采用石墨電極板。
3.如權(quán)利要求1所述的平板配置型氧化還原液流電池，其特征在于，所述反應(yīng)電極(4， 4’ )采用碳素纖維。
4.如權(quán)利要求1所述的平板配置型氧化還原液流電池，其特征在于，所述電解框(201) 采用PVC板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種平板配置型氧化還原液流電池，包括電解槽、反應(yīng)電極、供電電極和分離膜，其特征在于，自上而下依次由上側(cè)供電電極、上側(cè)電解槽、分離膜、下側(cè)電解槽和下側(cè)供電電極層疊而成，所述電解槽被電解框分隔成田字形排列的四個電解室，在所述上側(cè)電解槽的四個電解室內(nèi)交叉設(shè)置有兩對正反應(yīng)電極和負反應(yīng)電極，在所述下側(cè)電解槽內(nèi)設(shè)置有與所述上側(cè)電解槽相應(yīng)位置極性相反的兩對正、負反應(yīng)電極，各正、負反應(yīng)電極分別與所述供電電極接觸，并按照相反極性依次串聯(lián)形成回路，所述電解槽內(nèi)的電解室按相同極性通過管道相連。本發(fā)明通過將電池單元平板狀地配置，可減少液絡(luò)電流，提高電池可靠性，增加設(shè)置自由度。
文檔編號H01M8/04GK102364739SQ20111034661
公開日2012年2月29日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者高村孝次 申請人:上海裕豪機電有限公司, 高村孝次