專利名稱：帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框和電堆及電堆的加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框和電堆及電堆的加工工藝，屬于鋅溴液流電池領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著全球環(huán)境的不斷惡化和人們對(duì)環(huán)境問題的重視，開發(fā)新型的環(huán)境友好的清潔能源迫在眉睫，氧化還原液流電池(Redox flow battery)是近年來(lái)興起的一種儲(chǔ)能系統(tǒng)， 它兼有普通電池和燃料電池的性能，有工作壽命和儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)，快速充放電、放電深度性能好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)密閉的循環(huán)體系避開了與外界接觸，避免了對(duì)環(huán)境的污染，電極材料不必使用貴重的金屬催化劑等。因此，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化高效儲(chǔ)能，加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展，開發(fā)研制氧化還原液流電池意義重大。鋅溴液流電池可以解決上述電池的缺點(diǎn)，但是鋅溴液流電池也存在著一些技術(shù)問題，如溴和溴鹽的水溶液對(duì)電池材料具有較強(qiáng)的腐蝕性，在鋅沉積過程中在電極上容易形成枝晶，且枝晶生長(zhǎng)會(huì)穿透隔膜造成電池內(nèi)部短路而失效。在傳統(tǒng)技術(shù)中，為降低腐蝕，通常使用導(dǎo)電塑料作為電極的主要材料，由于導(dǎo)電塑料電阻率較高，因此采取降低電極厚度及電極距離的方法來(lái)降低電池內(nèi)阻。但往往由于極板材料鋼性不足，導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)坍塌，堵塞電解液無(wú)法通過而使電池性能大幅下降。同時(shí)伴隨電解液的不均勻分配而在負(fù)極表面鋅枝晶迅速生長(zhǎng)，堵塞電解液，甚至穿透隔膜造成電池內(nèi)部短路而完全失效。明電舍株式會(huì)社在特開平10-64505中公開了一種鋅溴液流電池隔膜結(jié)構(gòu)，通過在電池隔膜上增加支撐節(jié)點(diǎn)，起到加固電極內(nèi)結(jié)構(gòu)的效果。其公開的典型隔膜厚度為
0.4mm 1_，加之隔膜在電解液中自身存在溶脹，因此雖然該設(shè)計(jì)可以起到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用，很難保證長(zhǎng)時(shí)間工作中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。而且，在較大活性面積的液流電池中無(wú)法起到導(dǎo)流的作用。傳統(tǒng)鋅溴液流電池為了防止電池發(fā)生形變，在雙極板和邊框之間增加隔網(wǎng)，但是由于在使用過程中隔網(wǎng)會(huì)隨著電解液的流動(dòng)而發(fā)生位移，使得電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化，而且?guī)缀鯚o(wú)導(dǎo)流作用；另外安裝隔網(wǎng)會(huì)使電堆在組裝過程中的故障率提高，在安裝隔網(wǎng)時(shí)隔網(wǎng)容易錯(cuò)位，且不易檢查，很有可能會(huì)造成電堆密封故障或性能下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框和電堆及電堆的加工工藝，它能夠解決電池內(nèi)結(jié)構(gòu)變形的問題、同時(shí)起到電解液導(dǎo)流作用，使得電解液分配均勻， 降低電極表面鋅枝晶的生成概率，從而提高電池的性能和壽命。另外還具有安裝簡(jiǎn)單，故障率低的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案一種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框,包括框體、邊框入口、邊框出口、入口分流槽和出口分流槽，邊框入口和入口分流槽設(shè)于框體的上部，邊框出口和出口分流槽設(shè)于框體的下部，框體的中部設(shè)有活性區(qū)域，活性區(qū)域分別通過入口分流槽和出口分流槽與邊框入口和邊框出口連接；活性區(qū)域內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流場(chǎng)；框體的四周設(shè)有密封線。前述的這種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框中，導(dǎo)流場(chǎng)由脊和流道組成，導(dǎo)流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)形式分為并聯(lián)流場(chǎng)、串聯(lián)流場(chǎng)和阻斷型流場(chǎng)。前述的這種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框中，所述流道的形狀為“Z”形、“C”形或 “U，，形。
前述的這種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框中，框體的厚度為0. 5mm 5mm。前述的這種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框中，密封線的高度為0. Olmm 0. 5mm。一種采用前述邊框的液流電池電堆，包括依次排列的壓板、一體化電極組件、不少于一個(gè)的一體化膜組件、一體化電極組件、壓板，它們通過螺栓固定在一起；一體化電極組件由帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框與雙極板固定連接組成，一體化膜組件由帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框與隔膜固定連接組成。前述的這種液流電池電堆中，帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框與雙極板通過激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接固定連接在一起；帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框與隔膜通過激光焊接、熱熔焊接、 粘接或機(jī)械壓接固定連接在一起。一種液流電池電堆的加工工藝，包括以下步驟，步驟a，使用高分子塑料通過注塑、雕刻、沖壓或機(jī)加工的方式制作帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框；步驟b，帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框制作好后放入溫鹽溶液或堿溶液浸泡2小時(shí) 48小時(shí)；步驟C，將浸泡后的帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框用去離子水清洗表面殘余溶液，然后自然風(fēng)干；步驟d，將風(fēng)干后的帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框與極板用導(dǎo)電塑料固定連接在一起，組成一體化電極組件；步驟e，后將隔膜與帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框固定連接在一起，組成一體化膜組件;步驟f，按照壓板，一體化電極組件，一個(gè)以上的一體化膜組件，一體化電極組件， 壓板的順序安裝，然后用螺栓緊固，壓接正壓力I lot。前述的這種液流電池電堆的加工工藝中，所述步驟d中帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框與極板的連接方式采用激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接；所述步驟e中隔膜與帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框的連接方式采用激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接。前述的這種液流電池電堆的加工工藝中，所述步驟f中采用緊固螺栓固定時(shí)，緊固螺栓的扭矩為9 lOONm，緊固螺栓的數(shù)量為4 100個(gè)/平方米壓板。前述的這種液流電池電堆的加工工藝中，所述步驟f中采用緊固螺栓固定時(shí)，緊固螺栓的扭矩為35Nm，緊固螺栓的數(shù)量為55個(gè)/平方米壓板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于采用帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框，有效防止電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，同時(shí)起到了導(dǎo)流的作用，使電解液能夠均勻分配。還降低了電極表面鋅枝晶的生成概率，使電池的性能提高了 10%以上。由于采用帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框使電堆的成品故障率低，適合于自動(dòng)化生產(chǎn)。從結(jié)構(gòu)上可簡(jiǎn)化入口分流槽的結(jié)構(gòu)，降低模具費(fèi)用和加工成本。
從電堆性能上看，如圖5所示，為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)液流電池的充放電曲線，反應(yīng)溫度為常溫，充放電電流均為30A，從圖上我們可以看出，電池放電時(shí)間較短，幾乎無(wú)放電平臺(tái)，且放電曲線出現(xiàn)不平滑的陡降，計(jì)算該循環(huán)的效率低于60%。圖6為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的液流電池充放電曲線，測(cè)試條件與圖5相同，可以觀察到電池放電曲線平滑，計(jì)算電池循環(huán)效率在70% 以上。


圖I為帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為采用帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框的電堆的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為一體化電極組件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為一體化膜組件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為傳統(tǒng)電堆充放電性能曲線；圖6為本發(fā)明電堆充放電性能曲線；圖7為串聯(lián)流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)不意圖；圖8為并聯(lián)流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為阻斷型流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為“Z”形流道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為“C”形流道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為“U”形流道的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的標(biāo)記為I-框體,2-邊框入口，3-邊框出口，4-入口分流槽,5-出口分流槽，6-活性區(qū)域，7-導(dǎo)流場(chǎng)，8-密封線，9-壓板，10- 一體化電極組件，11-隔膜，12- 一體化膜組件，13-帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框，14-雙極板，15-脊，16-流道。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明的實(shí)施例I :如圖I所示，一種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框，包括框體I、邊框入口 2、邊框出口 3、入口分流槽4和出口分流槽5，邊框入口 2和入口分流槽4設(shè)于框體 I的上部，邊框出口 3和出口分流槽5設(shè)于框體I的下部，框體I的中部設(shè)有活性區(qū)域6，活性區(qū)域6分別通過入口分流槽4和出口分流槽5與邊框入口 2和邊框出口 3連接；活性區(qū)域6內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流場(chǎng)7 ;框體I的四周設(shè)有密封線8。框體I的厚度為0. 5mm。密封線8的高度為 0. 01mm。如圖7所示，導(dǎo)流場(chǎng)7由脊15和流道16組成；導(dǎo)流場(chǎng)7為串聯(lián)流場(chǎng)。如圖10所述流道16的形狀為“Z”形。如圖2 圖4所示，一種采用述邊框的液流電池電堆，包括依次排列的壓板9、一體化電極組件10、不少于一個(gè)的一體化膜組件12、一體化電極組件10、壓板9，它們通過螺栓固定在一起；一體化電極組件10由帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與雙極板14固定連接組成，一體化膜組件12由帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與隔膜11固定連接組成。帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與雙極板14通過熱熔焊接在一起；帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與隔月旲11粘接在一起。
—種液流電池電堆的加工工藝，包括以下步驟，步驟a，使用高分子塑料通過注塑、雕刻、沖壓或機(jī)加工的方式制作帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框；步驟b，帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框制作好后放入溫鹽溶液或堿溶液浸泡2小時(shí)；步驟C，將浸泡后的帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框用去離子水清洗表面殘余溶液，然后自然風(fēng)干；步驟d，將風(fēng)干后的帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框與極板用導(dǎo)電塑料固定連接在一起，組成一體化電極組件；步驟e，后將隔膜與帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框固定連接在一起，組成一體化膜組件；步驟f，按照壓板，一體化電極組件、不少于一個(gè)的一體化膜組件、一體化電極組件，壓板的順序安裝，然后用螺栓緊固，壓接正壓力U。所述步驟d中帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框與極板的連接方式采用激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接；所述步驟e中隔膜與帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框的連接方式采用激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接。所述步驟f中采用緊固螺栓固定時(shí)，緊固螺栓的扭矩為9Nm，緊固螺栓的數(shù)量為4 個(gè)/平方米壓板。本發(fā)明的實(shí)施例2 :如圖I所示，一種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框，包括框體I、邊框入口 2、邊框出口 3、入口分流槽4和出口分流槽5，邊框入口 2和入口分流槽4設(shè)于框體 I的上部，邊框出口 3和出口分流槽5設(shè)于框體I的下部，框體I的中部設(shè)有活性區(qū)域6，活性區(qū)域6分別通過入口分流槽4和出口分流槽5與邊框入口 2和邊框出口 3連接；活性區(qū)域6內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流場(chǎng)7 ;框體I的四周設(shè)有密封線8?？蝮wI的厚度為2mm。密封線8的高度
為0. 2臟。如圖8所示，導(dǎo)流場(chǎng)7由脊15和流道16組成；導(dǎo)流場(chǎng)7為并聯(lián)流場(chǎng)。如圖11所示，流道16的形狀為“C”形。如圖2 圖4所示，一種采用述邊框的液流電池電堆，包括依次排列的壓板9、一體化電極組件10、不少于一個(gè)的一體化膜組件12、一體化電極組件10、壓板9，它們通過螺栓固定在一起；一體化電極組件10由帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與雙極板14固定連接組成，一體化膜組件12由帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與隔膜11固定連接組成。帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與雙極板14通過激光焊接在一起；帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與隔膜11通過激光焊接在一起。一種液流電池電堆的加工工藝，包括以下步驟，步驟a，使用高分子塑料通過注塑、雕刻、沖壓或機(jī)加工的方式制作帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框；步驟b，帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框制作好后放入溫鹽溶液或堿溶液浸泡20小時(shí)；步驟C，將浸泡后的帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框用去離子水清洗表面殘余溶液，然后自然風(fēng)干；步驟d，將風(fēng)干后的帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框與極板用導(dǎo)電塑料固定連接在一起，組成一體化電極組件；步驟e，后將隔膜與帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框固定連接在一起，組成一體化膜組件；步驟f，按照壓板，一體化電極組件、不少于一個(gè)的一體化膜組件、一體化電極組件，壓板的順序安裝，然后用螺栓緊固，壓接正壓力4t。所述步驟d中帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框與極板的連接方式采用激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接；所述步驟e中隔膜與帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框的連接方式采用激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接。所述步驟f中采用緊固螺栓固定時(shí)，緊固螺栓的扭矩為35Nm，緊固螺栓的數(shù)量為 50個(gè)/平方米壓板。本發(fā)明的實(shí)施例3 :如圖I所示，一種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框，包括框體I、邊框入口 2、邊框出口 3、入口分流槽4和出口分流槽5，邊框入口 2和入口分流槽4設(shè)于框體 I的上部，邊框出口 3和出口分流槽5設(shè)于框體I的下部，框體I的中部設(shè)有活性區(qū)域6，活性區(qū)域6分別通過入口分流槽4和出口分流槽5與邊框入口 2和邊框出口 3連接；活性區(qū)域6內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流場(chǎng)7 ;框體I的四周設(shè)有密封線8?？蝮wI的厚度為4mm。密封線8的高度為 0. 4mmo如圖9所示，導(dǎo)流場(chǎng)7由脊15和流道16組成；導(dǎo)流場(chǎng)7為阻斷型流場(chǎng)。如圖12所示，流道16的形狀為“U”形。如圖2 圖4所示，一種采用述邊框的液流電池電堆，包括依次排列的壓板9、一體化電極組件10、不少于一個(gè)的一體化膜組件12、一體化電極組件10、壓板9，它們通過螺栓固定在一起；一體化電極組件10由帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與雙極板14固定連接組成，一體化膜組件12由帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與隔膜11固定連接組成。帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與雙極板14粘接在一起；帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與隔膜11 通熱熔焊接在一起。一種液流電池電堆的加工工藝，包括以下步驟，步驟a，使用高分子塑料通過注塑、雕刻、沖壓或機(jī)加工的方式制作帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框；步驟b，帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框制作好后放入溫鹽溶液或堿溶液浸泡30小時(shí)；步驟C，將浸泡后的帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框用去離子水清洗表面殘余溶液，然后自然風(fēng)干；步驟d，將風(fēng)干后的帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框與極板用導(dǎo)電塑料固定連接在一起，組成一體化電極組件；步驟e，后將隔膜與帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框固定連接在一起，組成一體化膜組件；
步驟f，按照壓板，一體化電極組件、不少于一個(gè)的一體化膜組件、一體化電極組件，壓板的順序安裝，然后用螺栓緊固，壓接正壓力6t。所述步驟d中帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框與極板的連接方式采用激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接；所述步驟e中隔膜與帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框的連接方式采用激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接。所述步驟f中采用緊固螺栓固定時(shí)，緊固螺栓的扭矩為60Nm，緊固螺栓的數(shù)量為 70個(gè)/平方米壓板。本發(fā)明的實(shí)施例4 :如圖I所示，一種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框，包括框體I、邊框入口 2、邊框出口 3、入口分流槽4和出口分流槽5，邊框入口 2和入口分流槽4設(shè)于框體 I的上部，邊框出口 3和出口分流槽5設(shè)于框體I的下部，框體I的中部設(shè)有活性區(qū)域6，活性區(qū)域6分別通過入口分流槽4和出口分流槽5與邊框入口 2和邊框出口 3連接；活性區(qū)域6內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流場(chǎng)7 ;框體I的四周設(shè)有密封線8?？蝮wI的厚度為5mm。密封線8的高度為 0. 5mmo如圖7所示，導(dǎo)流場(chǎng)7由脊15和流道16組成；導(dǎo)流場(chǎng)7為串聯(lián)流場(chǎng)。如圖11所示，流道16的形狀為“C”形。
如圖2 圖4所示，一種采用述邊框的液流電池電堆，包括依次排列的壓板9、一體化電極組件10、不少于一個(gè)的一體化膜組件12、一體化電極組件10、壓板9，它們通過螺栓固定在一起；一體化電極組件10由帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與雙極板14固定連接組成，一體化膜組件12由帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與隔膜11固定連接組成。帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框13與雙極板14通過機(jī)械壓接固定在一起；帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框 13與隔膜11通過機(jī)械壓接固定在一起。一種液流電池電堆的加工工藝，包括以下步驟，步驟a，使用高分子塑料通過注塑、雕刻、沖壓或機(jī)加工的方式制作帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框；步驟b，帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框制作好后放入溫鹽溶液或堿溶液浸泡48小時(shí)；步驟C，將浸泡后的帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框用去離子水清洗表面殘余溶液，然后自然風(fēng)干；步驟d，將風(fēng)干后的帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框與極板用導(dǎo)電塑料固定連接在一起，組成一體化電極組件；步驟e，后將隔膜與帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框固定連接在一起，組成一體化膜組件；步驟f，按照壓板，一體化電極組件、不少于一個(gè)的一體化膜組件、一體化電極組件，壓板的順序安裝，然后用螺栓緊固，壓接正壓力10t。所述步驟d中帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框與極板的連接方式采用激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接；所述步驟e中隔膜與帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框的連接方式采用激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接。所述步驟f中采用緊固螺栓固定時(shí)，緊固螺栓的扭矩為lOONm，緊固螺栓的數(shù)量為 100個(gè)/平方米壓板。
權(quán)利要求
1.一種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框，包括框體(I)、邊框入口(2)、邊框出口(3)、入口分流槽⑷和出口分流槽(5)，其特征在于邊框入口⑵和入口分流槽⑷設(shè)于框體(I) 的上部，邊框出口(3)和出口分流槽(5)設(shè)于框體(I)的下部，框體(I)的中部設(shè)有活性區(qū)域(6)，活性區(qū)域(6)分別通過入口分流槽(4)和出口分流槽(5)與邊框入口(2)和邊框出口⑶連接；活性區(qū)域(6)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流場(chǎng)(7);框體⑴的四周設(shè)有密封線(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框，其特征在于導(dǎo)流場(chǎng)(7) 由脊(15)和流道(16)組成；導(dǎo)流場(chǎng)(7)的結(jié)構(gòu)形式分為并聯(lián)流場(chǎng)、串聯(lián)流場(chǎng)和阻斷型流場(chǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框，其特征在于所述流道(16)的形狀為“Z”形、“C”形或“U”形。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的一種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框，其特征在于框體(I)的厚度為0. 5mm 5_。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框，其特征在于密封線(8) 的高度為0. 01臟 0. 5臟。
6.一種采用根據(jù)權(quán)利要求I 5中任意一項(xiàng)所述邊框的液流電池電堆，其特征在于 包括依次排列的壓板(9)、一體化電極組件(10)、不少于一個(gè)的一體化膜組件(12)、一體化電極組件(10)、壓板(9)，它們通過螺栓固定在一起；一體化電極組件(10)由帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框(13)與雙極板(14)固定連接組成，一體化膜組件(12)由帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框(13)與隔膜(11)固定連接組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種液流電池電堆，其特征在于帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框(13)與雙極板(14)通過激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接固定連接在一起；帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的邊框(13)與隔膜(11)通過激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接固定連接在一起。
8.一種液流電池電堆的加工工藝，其特征在于包括以下步驟，步驟a，使用高分子塑料通過注塑、雕刻、沖壓或機(jī)加工的方式制作帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框；步驟b，帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框制作好后放入溫鹽溶液或堿溶液浸泡2小時(shí) 48 小時(shí)；步驟C，將浸泡后的帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框用去離子水清洗表面殘余溶液，然后自然風(fēng)干；步驟d，將風(fēng)干后的帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框與極板用導(dǎo)電塑料固定連接在一起，組成一體化電極組件；步驟e，后將隔膜與帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框固定連接在一起，組成一體化膜組件；步驟f，按照壓板，一體化電極組件、不少于一個(gè)的一體化膜組件、一體化電極組件，壓板的順序安裝，然后用螺栓緊固，壓接正壓力It 10t。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種液流電池電堆的加工工藝，其特征在于所述步驟d中帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框與極板的連接方式采用激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接； 所述步驟e中隔膜與帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框的連接方式采用激光焊接、熱熔焊接、粘接或機(jī)械壓接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種液流電池電堆的加工工藝，其特征在于所述步驟f中采用緊固螺栓固定時(shí)，緊固螺栓的扭矩為9 lOONm，緊固螺栓的數(shù)量為4 100個(gè)/平方米壓板?！?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的液流電池邊框和電堆及電堆的加工工藝，包括框體(1)、邊框入口(2)、邊框出口(3)、入口分流槽(4)和出口分流槽(5)，邊框入口(2)和入口分流槽(4)設(shè)于框體(1)的上部，邊框出口(3)和出口分流槽(5)設(shè)于框體(1)的下部，框體(1)的中部設(shè)有活性區(qū)域(6)，活性區(qū)域(6)分別通過入口分流槽(4)和出口分流槽(5)與邊框入口(2)和邊框出口(3)連接；活性區(qū)域(6)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流場(chǎng)(7)；框體(1)的四周設(shè)有密封線(8)。本發(fā)明能夠解決電池內(nèi)結(jié)構(gòu)變形的問題、同時(shí)起到電解液導(dǎo)流作用，使得電解液分配均勻，降低電極表面鋅枝晶的生成概率，從而提高電池的性能和壽命。另外還具有安裝簡(jiǎn)單，故障率低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M8/24GK102623719SQ201210089599
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者劉學(xué)軍, 孟琳, 陸克 申請(qǐng)人:北京百能匯通科技股份有限公司