專利名稱：釩液流電池一體化框板及用該框板制成的電堆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
釩液流電池一體化框板及用該框板制成的電堆
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于釩液流電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種釩液流電池一體化框板及其制備方法，以及用該一體化框板制成的釩液流電池電堆。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有技術(shù)中的釩液流電池電堆都由多個(gè)電堆單元組成，而這些電堆單元包括導(dǎo)電電極板、框板、導(dǎo)流板和離子膜，其中，離子膜覆蓋在框板表面，與框板不連接固定， 僅依靠各電堆單元之間的壓力將離子膜貼合在所述框板表面，這樣，長(zhǎng)時(shí)間使用，離子膜容易發(fā)生褶皺、錯(cuò)位現(xiàn)象，就會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)流孔被離子膜封堵住，電池的釩液流不能通暢導(dǎo)流，造成電池電堆的功率下降，電池性能不穩(wěn)定，而且簿而脆的離子膜也會(huì)被損壞，影響密封效果，容易發(fā)生漏液和正負(fù)液串液現(xiàn)象，進(jìn)一步造成電池電堆功率下降，甚至還可能造成電池?fù)p毀，無法工作。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種與離子膜一體化結(jié)合的釩液流電池框板及該一體化框板的制備方法。本實(shí)用新型還提供了一種用該一體化框板制成的釩液流電池電堆。本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種釩液流電池一體化框板，所述框板平面設(shè)有離子膜，所述離子膜與所述框板一體化連接固定；所述離子膜形狀大小與所述框板平面一樣?！N釩液流電池一體化框板的制備方法，包括步驟將所述離子膜制作成與所述框板平面形狀大小一樣；將所述離子膜與所述框板一體化連接；所述離子膜通過粘接、熱熔、超聲波固定方法與所述框板一體化連接固定。一種用釩液流電池一體化框板制成的電堆，包括至少兩個(gè)釩液流電池電堆單元， 且各所述電堆單元相互疊加，所述釩液流電池電堆單元包括有導(dǎo)電電極板、第一框板、第二框板、第一導(dǎo)流板、第二導(dǎo)流板和離子膜；所述第一框板的上平面和所述第二框板的下平面均設(shè)有所述離子膜，并一體化連接固定；所述第一框板上的離子膜與所述第一導(dǎo)流板的上平面、所述導(dǎo)電電極板的上碳?xì)值纳掀矫嫣幱谕黄矫?，所述第二框板上的離子膜與所述第二導(dǎo)流板的下平面、所述導(dǎo)電電極板的下碳?xì)值南缕矫嫣幱谕黄矫妫凰鲭姸褑卧牡诙?dǎo)流板與相鄰另一所述電堆單元的第一導(dǎo)流板之間相互接合一起；所述第一導(dǎo)流板的導(dǎo)流孔與所述第二導(dǎo)流板的導(dǎo)流孔孔心相對(duì)；所述導(dǎo)電電極板設(shè)于所述第二框板和第二框板之間，且所述導(dǎo)電電極板設(shè)有的上碳?xì)趾拖绿細(xì)址謩e設(shè)于所述第一框板和第二框板設(shè)有的通孔內(nèi)，并且所述導(dǎo)電電極板的邊長(zhǎng)均小于所述第一框板和第二框板的邊長(zhǎng)，所述第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板分別設(shè)于所述第一框板的上平面和第二框板的下平面兩側(cè)設(shè)有的導(dǎo)流槽內(nèi)；所述導(dǎo)流槽的形狀大小分別與所述第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板相適配，而且所述第一導(dǎo)流板上設(shè)有的導(dǎo)流孔和所述第二導(dǎo)流板上設(shè)有的導(dǎo)流孔分別與所述導(dǎo)流槽底部設(shè)有的進(jìn)液孔位置相對(duì)應(yīng)及孔心相對(duì)。本實(shí)用新型的通過上述技術(shù)方案，直接將離子膜設(shè)于(覆蓋)第一框板和第二框板上，并一體化連接固定住，離子膜絕對(duì)平整，不褶皺，長(zhǎng)時(shí)間使用能保證平整，不容易發(fā)生褶皺，而且離子膜位置對(duì)準(zhǔn)后牢牢固定住，完全避免發(fā)生錯(cuò)位的現(xiàn)象，即不會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)流孔被離子膜封堵住，保證電池的釩液流通暢流入，電池性能穩(wěn)定、有保障，而且簿而脆的離子膜也不易被損壞，密封效果更好，避免了漏液和正負(fù)液串液現(xiàn)象，性能更穩(wěn)定。

圖1是本實(shí)用新型所述釩液流電池電堆俯視圖。圖2是本實(shí)用新型所述釩液流電池電堆單元剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型所述釩液流電池電堆剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明請(qǐng)參閱說明書附圖圖1-3。圖中第一熱熔線101、第二熱熔線102、第三熱熔線103、 第四熱熔線104、第一五熱熔線105、導(dǎo)電電極板106(上碳?xì)?061、下碳?xì)?062)、第一框板 107(通孔1071、導(dǎo)流槽1072、進(jìn)液孔1073)、第二框板108(通孔1081、導(dǎo)流槽1082、進(jìn)液孔 1083)、第一導(dǎo)流板109(導(dǎo)流孔1091)、第二導(dǎo)流板110(導(dǎo)流孔1101)和離子膜111。如圖1和圖2中所示本實(shí)用新型所述釩液流電池電堆的電堆單元包括有導(dǎo)電電極板106、第一框板 107、第二框板108、第一導(dǎo)流板109和第二導(dǎo)流板110。其中，導(dǎo)電電極板106設(shè)于第二框板107和第二框板108之間，且導(dǎo)電電極板106上下板面設(shè)有的上碳?xì)?061和下碳?xì)?062 分別設(shè)于第一框板107中間設(shè)有的通孔1071和第二框板108中間設(shè)有的通孔1081內(nèi)，并且導(dǎo)電電極板106的邊長(zhǎng)均小于第一框板107和第二框板108的邊長(zhǎng)，這樣使得導(dǎo)電電極板106的面積小于第一框板107和第二框板108的面積，可以有效的減小導(dǎo)電電極板106 的受力面積，還可以使第一框板107和第二框板108更為有效的實(shí)現(xiàn)通過熱熔線的連接固定，即能更好的對(duì)導(dǎo)電電極板106起到密封效果。第一框板107的上平面和第二框板108 的下平面兩側(cè)(即通孔1071和通孔1081兩側(cè))均分別設(shè)有導(dǎo)流槽(1072、1082)，且導(dǎo)流槽 (1072,1082)的形狀大小與第一導(dǎo)流板109和第二導(dǎo)流板110相適配，第一導(dǎo)流板109和第二導(dǎo)流板110分別設(shè)于導(dǎo)流槽1072和導(dǎo)流槽1082內(nèi)，而且第一導(dǎo)流板109上設(shè)有的導(dǎo)流孔1091和第二導(dǎo)流板110上設(shè)有的導(dǎo)流孔1101分別與導(dǎo)流槽(1072、1082)底部設(shè)有的進(jìn)液孔(1073、108 位置相對(duì)應(yīng)及孔心相對(duì)；第一框板107的上平面和第二框板108的下平面上還均設(shè)有離子膜111，離子膜111的形狀大小與第一框板107的上平面、第二框板108 的下平面一樣，且通過粘接、熱熔、超聲波等固定方法與第一框板107、第二框板108 —體化連接，并且組裝完成后，第一框板107上的離子膜111與第一導(dǎo)流板109的上平面、導(dǎo)電電極板106的上碳?xì)?061的上平面處于同一平面，第二框板108上的離子膜111與第二導(dǎo)流板110的下平面、導(dǎo)電電極板106的下碳?xì)?062的下平面處于同一平面。所述導(dǎo)電電極板 106、第一框板107、第二框板108、第一導(dǎo)流板109、第二導(dǎo)流板110、離子膜111形成一體式結(jié)構(gòu)的電堆單元。這樣，本實(shí)用新型直接將離子膜111設(shè)于第一框板107的上平面和第二框板108的下平面上，并一體化連接固定住，離子膜111絕對(duì)平整，不褶皺，長(zhǎng)時(shí)間使用也能保證平整，不容易發(fā)生褶皺，而且離子膜111位置對(duì)準(zhǔn)后牢牢固定住，完全避免在組裝過程中或者使用過程中發(fā)生錯(cuò)位的現(xiàn)象，即不會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)流孔(1091、1101)被離子膜111封堵住， 保證電池的釩液流通暢導(dǎo)流，電池性能穩(wěn)定、有保障，而且簿而脆的離子膜也不易被損壞， 密封效果更好，避免了漏液和正負(fù)液串液現(xiàn)象，電池性能更穩(wěn)定，使用壽命也會(huì)更長(zhǎng)。制備上述一體化第一框板107和第二框板108的方法包括步驟A.將離子膜111 制作成與第一框板107的上平面或第二框板108的下平面形狀大小一樣；B.將離子膜111 分別與第一框板107的上平面和第二框板108的下平面一體化。其中，將離子膜111分別與第一框板107的上平面和第二框板108的下平面一體化的方法是粘接固定方法，即先在第一框板107的上平面、第二框板108的下平面，和/或者離子膜111涂敷上離子膜粘合劑，然后將離子膜111分別平整地鋪覆在第一框板107的上平面、 第二框板108的下平面上，待粘合劑干掉即可。將離子膜111分別與第一框板107的上平面和第二框板108的下平面一體化的方法也可以是熱熔固定方法，即先將離子膜111分別平整地鋪覆在第一框板107的上平面、第二框板108的下平面上，然后分別通過熱熔平壓機(jī)對(duì)其進(jìn)行熱壓，使他們相互牢牢地結(jié)合
在一起。[0025]將離子膜111分別與第一框板107的上平面和第二框板108的下平面一體化的方法還可以是超聲波固定方法，即先將離子膜111分別平整地鋪覆在第一框板107的上平面、 第二框板108的下平面上，然后通過超聲波焊接機(jī)分別對(duì)離子膜111與第一框板107的上平面、離子膜111與第二框板108的下平面進(jìn)行加壓，使其表面相互摩擦，最終牢牢熔合一起。另外，導(dǎo)電電極板106的上板面和下板面分別設(shè)置有第一熱熔線101，第一框板 107的下平面和第二框板108的上平面均設(shè)置有第二熱熔線102和與第一熱熔線101相對(duì)的位置設(shè)置有第四熱熔線104，第一框板107的導(dǎo)流槽1072和第二框板108的導(dǎo)流槽1082 均內(nèi)設(shè)置有第三熱熔線103，第一導(dǎo)流板109的下平面和第二導(dǎo)流板110的上平面上均設(shè)置有與第三熱熔線103相對(duì)的第五熱熔線105 ；熱熔后，第一熱熔線101與第四熱熔線104 連接，第一框板107上設(shè)置的第二熱熔線102與第二框板108上設(shè)置的第二熱熔線102連接，第五熱熔線105與第三熱熔線103連接；也就是說，導(dǎo)電電極板106與第一框板107和第二框板108通過熱熔線連接固定，第一框板107與第一導(dǎo)流板109通過熱熔線連接固定， 第二框板108與第二導(dǎo)流板110通過熱熔線連接固定，在導(dǎo)電電極板106上、下設(shè)置的第一框板107和第二框板108通過熱熔線連接固定。所述第一熱熔線101設(shè)置在導(dǎo)電電極板106上、下板面的周邊，在導(dǎo)電電極板106 上、下板面的周邊形成一首尾相結(jié)的熱熔線圈；所述第二熱熔線102分別設(shè)置在第一框板107下平面周邊和第二框板108上平面周邊，并在第一框板107的下平面和第二框板108的上平面的周邊形成一首尾相結(jié)的熱熔線圈；[0029]所述第三熱熔線103設(shè)置在第一導(dǎo)流槽1072內(nèi)第一進(jìn)液孔1073的周邊和第二導(dǎo)流槽1082內(nèi)第二導(dǎo)流孔1083的周邊，分別形成一首尾相結(jié)的熱熔線圈；所述第四熱熔線104分別設(shè)置在第一框板107的下平面與第一熱熔線101相對(duì)的位置和第二框板108上平面與第一熱熔線101相對(duì)的位置，第四熱熔線104為一首尾相結(jié)的熱熔線圈，并被第二熱熔線102環(huán)繞；所述第五熱熔線105設(shè)置在第一導(dǎo)流板109下平面導(dǎo)流孔1091和第二導(dǎo)流板110 上平面導(dǎo)流孔1101的周邊，并與第三熱熔線103位置相對(duì)形成一首尾相結(jié)的熱熔線圈。本實(shí)用新型釩液流電池電堆密封方法工藝簡(jiǎn)單，通過該密封方法獲得的電堆單元和釩液流電池電堆密封效果好，穩(wěn)定性高，長(zhǎng)時(shí)間使用不會(huì)出現(xiàn)釩液流電池內(nèi)正負(fù)液的串液現(xiàn)象，大大提高了釩液流電池的正常工作時(shí)間。在本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述第一熱熔線101形成一方形的熱熔線圈； 所述第二熱熔線102形成一方形的熱熔線圈；所述第三熱熔線103形成一圓形的熱熔線圈； 所述第四熱熔線104形成一方形的熱熔線圈；所述第五熱熔線105形成一圓形的熱熔線圈， 在使所述各線圈熱熔固定時(shí)，可以通過熱熔平壓機(jī)，將熱熔線進(jìn)行熱壓使熱熔線相互融固連接在一起，起到密封的效果。如圖3中所示本實(shí)用新型還提供了一種運(yùn)用上述釩液流電池電堆單元制成的釩液流電池電堆， 所述釩液流電池電堆包括至少兩個(gè)釩液流電池電堆單元，且各電堆單元相互疊加，所述釩液流電池電堆單元包括導(dǎo)電電極板106、第一框板107、第二框板108、第一導(dǎo)流板109、第二導(dǎo)流板110和離子膜111 ；其中，導(dǎo)電電極板106的邊長(zhǎng)小于第一框板107和第二框板 108的邊長(zhǎng)，導(dǎo)電電極板106與第一框板106和第二框板108之間、第一框板107與第二框板108之間、第一框板107與第一導(dǎo)流板109之間、第二框板108與第二導(dǎo)流板110之間均通過熱熔線連接固定。而且，所述釩液流電池電堆單元的第二導(dǎo)流板110與相鄰另一所述電堆單元的第一導(dǎo)流板109之間相互接合一起，密封效果好，不易發(fā)生漏液、串液，他們?cè)O(shè)有的導(dǎo)流孔1091與導(dǎo)流孔1101孔心相對(duì)，釩液流通暢流入，電池性能穩(wěn)定。在圖3中由于空間有限，只畫了四組釩液流電池電堆單元，實(shí)踐中可以根據(jù)需要將多塊釩液流電池電堆單元相互疊加。疊加成型后的所述釩液流電池電堆俯視圖可以參閱圖1，為了方便觀察所述釩液流電池電堆俯視圖結(jié)構(gòu)，圖1中已經(jīng)將所述離子膜111去除。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種釩液流電池一體化框板，其特征在于所述框板表面設(shè)有離子膜，所述離子膜與所述框板表面一體化連接固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述釩液流電池一體化框板，其特征在于所述離子膜形狀大小與所述框板平面一樣。
3.一種用權(quán)利要求1所述釩液流電池一體化框板制成的電堆，其特征在于所述電堆包括至少兩個(gè)釩液流電池電堆單元，且各所述電堆單元相互疊加，所述釩液流電池電堆單元包括有導(dǎo)電電極板(106)、第一框板(107)、第二框板(108)、第一導(dǎo)流板(109)、第二導(dǎo)流板(110)和離子膜(111)，所述第一框板(107)的上平面和所述第二框板(108)的下平面均設(shè)有所述離子膜(111)，并一體化連接固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述釩液流電池一體化框板制成的電堆，其特征在于所述第一框板(107)上的離子膜(111)與所述第一導(dǎo)流板(109)的上平面、所述導(dǎo)電電極板(106)的上碳?xì)?1061)的上平面處于同一平面，所述第二框板(108)上的離子膜(111)與所述第二導(dǎo)流板(110)的下平面、所述導(dǎo)電電極板(106)的下碳?xì)?1062)的下平面處于同一平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述釩液流電池一體化框板制成的電堆，其特征在于所述電堆單元的第二導(dǎo)流板(110)與相鄰另一所述電堆單元的第一導(dǎo)流板(109)之間相互接合一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述釩液流電池一體化框板制成的電堆，其特征在于所述第一導(dǎo)流板(109)的導(dǎo)流孔(1091)與所述第二導(dǎo)流板(110)的導(dǎo)流孔(1101)孔心相對(duì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述釩液流電池一體化框板制成的電堆，其特征在于所述導(dǎo)電電極板(106)設(shè)于所述第二框板(107)和第二框板(108)之間，且所述導(dǎo)電電極板(106)設(shè)有的上碳?xì)?1061)和下碳?xì)?106 分別設(shè)于所述第一框板(107)和第二框板(108)設(shè)有的通孔(1071、1081)內(nèi)，并且所述導(dǎo)電電極板(106)的邊長(zhǎng)均小于所述第一框板(107)和第二框板(108)的邊長(zhǎng)，所述第一導(dǎo)流板(109)和第二導(dǎo)流板(110)分別設(shè)于所述第一框板(107)的上平面和第二框板(108)的下平面兩側(cè)設(shè)有的導(dǎo)流槽(1072、1082)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述釩液流電池一體化框板制成的電堆，其特征在于所述導(dǎo)流槽 (1072,1082)的形狀大小分別與所述第一導(dǎo)流板(109)和第二導(dǎo)流板(110)相適配，而且所述第一導(dǎo)流板(109)上設(shè)有的導(dǎo)流孔(1091)和所述第二導(dǎo)流板(110)上設(shè)有的導(dǎo)流孔 (1101)分別與所述導(dǎo)流槽(1072、108幻底部設(shè)有的進(jìn)液孔(1073、108；3)位置相對(duì)應(yīng)及孔心相對(duì)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種釩液流電池一體化框板，所述框板表面設(shè)有形狀大小與其一樣的離子膜，離子膜通過熱熔、粘接、超聲波等方法與框板一體化連接。采用該一體化框板制成的電堆包括多個(gè)釩液流電池電堆單元，所述電堆單元包括導(dǎo)電電極板、第一框板、第二框板、第一導(dǎo)流板、第二導(dǎo)流板和離子膜；所述第一框板和第二框板均一體化連接離子膜。直接將離子膜覆蓋第一框板和第二框板上，并一體化連接固定住，離子膜絕對(duì)平整，不褶皺，長(zhǎng)時(shí)間使用能保證平整，不容易發(fā)生褶皺，而且離子膜位置對(duì)準(zhǔn)后牢牢固定住，不會(huì)發(fā)生錯(cuò)位的現(xiàn)象，導(dǎo)流孔不會(huì)被封堵住，保證釩液流通暢流入，電池性能穩(wěn)定、有保障，而且簿而脆的離子膜也不易被損壞，不漏液、不串液，性能更穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H01M8/24GK202221797SQ20112033791
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者鄭東冬 申請(qǐng)人:深圳市金釩能源科技有限公司