本發(fā)明涉及一種液流電池的隔膜、電堆及電堆密封方法，屬于液流電池領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
電能難以儲(chǔ)存而又不可缺少，任何時(shí)刻它的生產(chǎn)都要滿足用電需求，因此人們一直在尋找既經(jīng)濟(jì)又可行的儲(chǔ)能技術(shù)，來解決供求之間的矛盾，使得電能的生產(chǎn)與需求脫鉤。另外電能存儲(chǔ)在電能管理、電網(wǎng)輔助服務(wù)、電壓控制、再生能源利用、大型不間斷電源等方面有著重要作用，若與大型火力發(fā)電聯(lián)合，可降低電站峰值容量、降低發(fā)電成本以及減小污染。若與風(fēng)力、潮汐能等可再生能源發(fā)電聯(lián)合，可實(shí)現(xiàn)電能的連續(xù)平穩(wěn)供給，滿足用戶需求。由于液流電池具有功率與容量分離的特點(diǎn)，易于設(shè)計(jì)，操作方便，已經(jīng)逐漸成為最有前途的大中型規(guī)模電力存儲(chǔ)的首選之一。其中，全釩液流電池備受青睞。目前液流電池電堆多采用壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)，其可靠性很大程度被限制在密封方面，目前電堆的密封方式包括絞線密封、片狀面密封、膠粘、焊接或者溝槽配合等。實(shí)踐中如果在隔膜用于流通電解液的隔膜電解液流道處沒有進(jìn)行單獨(dú)絕緣處理，電堆長期使用后，隔膜電解液流道處將發(fā)生電解液漏液的情況，這樣，隔膜可作為導(dǎo)電介質(zhì)引發(fā)從電堆內(nèi)部到流道處發(fā)生的漏電，在正極處會(huì)發(fā)生五氧化二釩結(jié)晶析出，發(fā)生破壞隔膜和其他密封結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重問題；在負(fù)極同樣會(huì)出現(xiàn)釩的結(jié)晶，影響電堆的壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述液流電池上存在問題，本發(fā)明提供一種液流電池的隔膜及應(yīng)用該隔膜的電堆。一種液流電池的隔膜，所述隔膜設(shè)有用于流通電解液的隔膜電解液流道，所述流道設(shè)有用于隔離隔膜和電解液的隔離密封部件。電堆主要由隔膜、雙極板、正負(fù)電極、電極框、端板、密封件和緊固件構(gòu)成。其中，電極框?yàn)橹锌战Y(jié)構(gòu)，內(nèi)部分別設(shè)有正負(fù)電極，正負(fù)電極之間設(shè)有用于離子交換的隔膜，在隔膜與電極框之間設(shè)有用于密封隔膜與電極框的密封墊片，該密封墊片的外形尺寸與電極框和隔膜的外形尺寸相同。在隔膜、電極框和密封墊片上均設(shè)有供電解液流通的電解液流道。本發(fā)明所述技術(shù)方案為：在所述隔膜電解液流道設(shè)有用于隔離隔膜和電解液的隔離密封部件。該密封部件在電解液流道處實(shí)現(xiàn)隔膜與電解液的絕緣，可以消除隔膜作為導(dǎo)電介質(zhì)而引發(fā)從電池內(nèi)部到流道處發(fā)生的漏電可能，從而減少電解液在此附近結(jié)晶而出現(xiàn)破壞隔膜和密封的現(xiàn)象。本發(fā)明所述隔離密封部件優(yōu)選為設(shè)于隔膜電解液流道內(nèi)側(cè)的密封圈。本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案為：一種液流電池的隔膜，所述隔膜設(shè)有用于流通電解液的隔膜電解液流道，所述流道設(shè)有用于隔離隔膜和電解液的密封圈，所述密封圈為固定于用于密封隔膜與電極框的密封墊片上的密封圈。上述技術(shù)方案中，所述用于隔離隔膜電解液流道與電解液的密封圈為固定于密封墊片上的密封圈，該密封圈可以通過一體加工等方式與密封墊片固定在一起。該密封圈為一個(gè)高于密封墊片平面的的平臺(tái)，本發(fā)明優(yōu)選其為環(huán)形平臺(tái)。在進(jìn)行裝配時(shí)，將該密封圈插入隔膜電解液流道中，在隔膜的另一側(cè)設(shè)置另一密封墊片，該墊片上設(shè)有尺寸與密封圈外圈尺寸相同的通孔，將密封圈插入該密封墊片中，將三者固定在一起。本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案為：一種液流電池的隔膜，所述隔膜設(shè)有用于流通電解液的隔膜電解液流道，所述流道設(shè)有用于隔離隔膜和電解液的密封圈，所述密封圈為設(shè)于隔膜電解液流道內(nèi)側(cè)的獨(dú)立的密封圈。上述技術(shù)方案一種優(yōu)選的實(shí)施方式為：在進(jìn)行裝配時(shí)，將該密封圈插入隔膜電解液流道中，在隔膜的兩側(cè)設(shè)置分別設(shè)置密封墊片，兩個(gè)墊片上均設(shè)有尺寸與密封圈外圈尺寸相同的通孔，利用隔膜兩側(cè)的密封墊片將三者固定在一起。上述技術(shù)方案另一種優(yōu)選的實(shí)施方式為：在進(jìn)行裝配時(shí)，將該密封圈插入隔膜電解液流道中，在隔膜的兩側(cè)設(shè)置分別設(shè)置密封墊片，上述兩個(gè)墊片上均設(shè)有通孔，其中一個(gè)密封墊片上通孔的內(nèi)徑與密封圈的外徑相同，另一密封墊片上通孔的內(nèi)徑小于密封圈的內(nèi)徑，利用隔膜兩側(cè)的密封墊片將三者固定在一起。本發(fā)明所述隔膜的所有技術(shù)方案中均優(yōu)選所述密封圈的尺寸不大于隔膜電解液流道的尺寸，進(jìn)一步優(yōu)選密封圈的尺寸等于隔膜電解液流道的尺寸。本發(fā)明所述隔膜的所有技術(shù)方案中均優(yōu)選所述密封圈的軸向厚度不小于隔膜的厚度，進(jìn)一步優(yōu)選所述密封圈的軸向厚度大于隔膜的厚度。本發(fā)明所述隔膜的所有技術(shù)方案中均優(yōu)選所述隔離密封部件由絕緣材料制成，優(yōu)選為硅橡膠，三元乙丙橡膠，氟橡膠，優(yōu)選為氟橡膠本發(fā)明的另一目的是提供一種應(yīng)用上述隔膜的電堆。一種液流電池的電堆，所述電堆包括隔膜和用于密封隔膜與電極框的密封墊片I和密封墊片II，在所述密封墊片I上固定有密封圈，所述密封墊片II設(shè)有與密封圈外圈尺寸相配的通孔，密封墊片I、隔膜和密封墊片II依次通過將密封圈插入隔膜電解液流道和密封墊片II上的通孔中固定。本發(fā)明另一目的是提供一種液流電池電堆的密封方法。一種液流電池電堆的密封方法，是利用隔離密封部件將隔膜用于流通電解液的隔膜電解液流道與電解液隔離。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明采用隔膜的電解液流道內(nèi)側(cè)設(shè)置密封部件，在電解液流道處實(shí)現(xiàn)隔膜與電解液的絕緣，消除隔膜作為導(dǎo)電介質(zhì)而引發(fā)從電池內(nèi)部到流道處發(fā)生的漏電可能，從而減少電解液在此附近結(jié)晶而出現(xiàn)破壞隔膜和密封的現(xiàn)象。通過本發(fā)明可以減小內(nèi)漏發(fā)生幾率，延長電堆的壽命。附圖說明圖1為實(shí)施例1中密封墊片I/隔膜/密封墊片II的裝配電解液流道處局部放大圖；圖2為實(shí)施例1中密封墊片I的正視圖；圖3為圖2中A-A處的剖視圖；圖4為實(shí)施例1中密封墊片II的正視圖；圖5為實(shí)施例1中隔膜的正視圖；圖6為實(shí)施例2中密封墊片III/隔膜/密封墊片IV的裝配電解液流道處局部放大圖；附圖標(biāo)記如下：1、隔膜，101、電解液流道，2、密封墊片I，201、密封圈I，202、密封圈II，3、密封墊片II，301、通孔，4、密封墊片III，5、密封墊片IV。具體實(shí)施方式下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例1一種液流電池的隔膜，所述隔膜1設(shè)有用于流通電解液的電解液流道101，所述流道101設(shè)有用于隔離隔膜和電解液的密封圈I201，所述密封圈I201為通過一體加工方式固定于用于密封隔膜1與電極框的密封墊片I2上的與隔膜電解液流道101相對應(yīng)位置上的密封圈I201。利用上述隔膜1組裝液流電池的電堆，所述電堆包括隔膜1和用于密封隔膜1與電極框的密封墊片I2和密封墊片II3，所述密封墊片I2與隔膜電解液流道101相對應(yīng)位置設(shè)有密封圈I201，密封圈I201與密封墊片I2為一體結(jié)構(gòu)，所述密封墊片II3設(shè)有與密封圈I201外圈尺寸相配的通孔301，密封墊片I2、隔膜1和密封墊片II（3）依次通過將密封圈I201插入隔膜電解液流道101和密封墊片II3上的通孔301中固定。所述密封圈I201的尺寸等于隔膜電解液流道101的尺寸，軸向厚度大于隔膜1的厚度。各個(gè)部件尺寸參數(shù)如下：電極面積：875cm2單電池?cái)?shù)：20個(gè)雙極板尺寸：300×400mm電極框尺寸：300×400mm測試采用恒流70A充放電；電堆充放電電壓效率86％，庫侖效率93.2％，能量效率80.1％。3月后拆開觀察，在隔膜和密封完好，電解液流道口沒有出現(xiàn)五價(jià)釩和三價(jià)釩析出和結(jié)晶。實(shí)施例2一種液流電池的隔膜，所述隔膜1設(shè)有用于流通電解液的電解液流道101，所述流道101設(shè)有用于隔離隔膜和電解液的密封圈II202，所述密封圈II202為設(shè)于隔膜1的電解液流道101內(nèi)側(cè)的獨(dú)立的密封圈II202。利用上述隔膜1組裝液流電池的電堆，所述電堆包括隔膜1和用于密封隔膜1與電極框的密封墊片III4和密封墊片IV5，密封墊片III4上通孔的內(nèi)徑與密封圈II202的外徑相同，密封墊片IV5上通孔的內(nèi)徑小于密封圈II202的內(nèi)徑，利用隔膜1兩側(cè)的密封墊片III4和密封墊片IV5將三者固定在一起。所述密封圈II202的軸向厚度大于隔膜1的厚度。各個(gè)部件尺寸參數(shù)如下：電極面積：1700cm2單電池?cái)?shù)：15個(gè)雙極板尺寸：400×500mm電極框尺寸：400×500mm測試采用恒流150A充放電；電堆充放電電壓效率87％，庫侖效率92.8％，能量效率80.5％。3月后拆開觀察，在隔膜和密封完好，電解液流道口沒有出現(xiàn)五價(jià)釩和三價(jià)釩析出和結(jié)晶。