CN103647101A

CN103647101A - 液流电池

Info

Publication number: CN103647101A
Application number: CN201310655488.7A
Authority: CN
Inventors: 殷聪; 汤浩; 宋彦彬; 刘煜
Original assignee: Dongfang Electric Corp
Current assignee: Dongfang Electric Chengdu Hydrogen Fuel Cell Technology Co ltd
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2033-12-06
Also published as: CN103647101B

Abstract

本发明提供了一种液流电池，包括第一端板、第二端板、电池片和第一紧固件，第一紧固件穿过第一端板和第二端板并将电池片夹紧在第一端板和第二端板之间；液流电池还包括：第二紧固件，第二紧固件依次穿过第一端板、电池片和第二端板后将第一端板、电池片和第二端板紧固在一起。本发明通过将第二紧固件依次穿过第一端板、电池片和第二端板后将电池片、与第一端板和第二端板紧固在一起，可以避免出现因仅利用第一紧固件紧固电池板而使得液流电池发生变形的情况，从而保证液流电池内部反应的均一性。

Description

液流电池

技术领域

本发明涉及电池领域，更具体地，涉及一种液流电池。

背景技术

现有的液流电池是利用第一端板1和第二端板2并通过紧固件4将电池片3固定在两个端板之间的。如图1和图2所示，一般将紧固件4设置在端板的四周位置，由于电池堆所需的紧固力较大，于是，当电池片3面积较大时，紧固在端板的四周位置的紧固件4一方面会造成电池片3受力不均，进而使液流电池容易发生变形，从而对液流电池的部件造成损坏；另一方面造成电池片3内部厚度不均匀，降低液流电池内部反应的均一性。

发明内容

本发明旨在提供一种液流电池，以解决现有技术的液流电池容易变形的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种液流电池，包括第一端板、第二端板、电池片和第一紧固件，第一紧固件穿过第一端板和第二端板并将电池片夹紧在第一端板和第二端板之间；液流电池还包括：第二紧固件，第二紧固件依次穿过第一端板、电池片和第二端板后将第一端板、电池片和第二端板紧固在一起。

进一步地，电池片包括依次设置的正极半电池、离子交换膜和负极半电池，正极半电池和负极半电池均包括绝缘板、集流板、双极板、多孔电极、和液流框。

进一步地，第一端板上设置有供第二紧固件穿过的第一紧固孔；第二端板上设置有供第二紧固件穿过的第二紧固孔；双极板上设置有供第二紧固件穿过的第四紧固孔；离子交换膜上设置有供第二紧固件穿过的第六紧固孔。

进一步地，绝缘板的朝向离子交换膜的一侧设置有固定部，且固定部上设置有供第二紧固件穿过的第三紧固孔；集流板上设置有供固定部穿过的固定孔。

进一步地，固定部的端面上设置有第一密封槽，第一密封槽环绕第三紧固孔设置，且第一密封槽内安装有第一密封环。

进一步地，液流框内设置有支撑件，且支撑件上设置有供第二紧固件穿过的第五紧固孔。

进一步地，液流框包括由支撑件隔开的第一容纳腔和第二容纳腔；多孔电极包括与第一容纳腔相配合的第一电极部和与第二容纳腔相配合的第二电极部。

进一步地，支撑件的远离离子交换膜的一侧设置有连通第一容纳腔与第二容纳腔的第一导流槽。

进一步地，支撑件的侧面上设置有环绕第五紧固孔的第二密封槽，且第二密封槽内安装有第二密封环。

进一步地，液流框的远离离子交换膜的一侧设置有第二导流槽和第三导流槽，第二导流槽将液流框的第一进液孔与第一容纳腔或第二容纳腔连通，第三导流槽将液流框的第一出液孔与第二容纳腔或第一容纳腔连通。

进一步地，液流框的远离离子交换膜的一侧设置有第一导流台阶和第二导流台阶，第一导流台阶和第二导流台阶沿第一容纳腔或第二容纳腔的一个侧壁设置，且第二导流槽的远离第一进液孔的一端与第一导流台阶或第二导流台阶相通，第三导流槽的远离第一出液孔的一端与第二导流台阶或第一导流台阶相通。

进一步地，液流框的靠近离子交换膜的一侧设置有环绕液流框的第一进液孔的第六密封槽，且第六密封槽内安装有第六密封环；液流框的靠近离子交换膜的一侧设置有环绕液流框的第一出液孔的第七密封槽，且第七密封槽内设置有第七密封环。

进一步地，液流框的侧面上设置有环绕液流框的第二进液孔的第四密封槽，且第四密封槽内安装有第四密封环；液流框的侧面上设置有环绕液流框的第二出液孔的第五密封槽，且第五密封槽内安装有第五密封环。

进一步地，液流框的侧面上设置有第八密封槽，第八密封槽沿液流框的边缘设置，且第八密封槽内安装有第八密封环。

进一步地，绝缘板的靠近离子交换膜的一侧设置有环绕绝缘板的电解液通孔的第九密封槽，且第九密封槽内安装有第九密封环。

本发明通过将第二紧固件依次穿过第一端板、电池片和第二端板后将电池片、与第一端板和第二端板紧固在一起，可以避免出现因仅利用第一紧固件紧固电池板而使得液流电池发生变形的情况，从而保证液流电池内部反应的均一性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了现有技术中的液流电池的结构示意图；

图2示意性示出了现有技术中的液流电池变形后的结构示意图；

图3示意性示出了本发明中液流电池的拆分示意图；

图4示意性示出了液流电池的部分拆分示意图；

图5示意性示出了第一端板或第二端板的结构示意图；

图6示意性示出了绝缘板的结构示意图；

图7示意性示出了集流板的结构示意图；

图8示意性示出了双电极的结构示意图；

图9示意性示出了多孔电极的结构示意图；

图10示意性示出了液流框的一个侧面的结构示意图；

图11示意性示出了液流框的另一个侧面的结构示意图；以及

图12示意性示出了离子交换膜的结构示意图。

图中附图标记：1、第一端板；2、第二端板；3、电池片；4、紧固件；10、第一端板；11、边缘紧固孔；20、第二端板；30、电池片；31、绝缘板；32、集流板；33、双极板；34、多孔电极；35、液流框；36、离子交换膜；40、第一紧固件；50、第二紧固件；61、第一紧固孔；62、第二紧固孔；63、第三紧固孔；64、第四紧固孔；65、第五紧固孔；66、第六紧固孔；71、第一密封槽；72、第二密封槽；74、第四密封槽；75、第五密封槽；76、第六密封槽；77、第七密封槽；78、第八密封槽；79、第九密封槽；81、第一密封环；82、第二密封环；84、第四密封环；85、第五密封环；86、第六密封环；87、第七密封环；88、第八密封环；89、第九密封环；311、固定部；313、电解液通孔；321、导线孔；322、固定孔；341、第一电极部；342、第二电极部；350、第一导流台阶；351、支撑件；352、第一容纳腔；353、第二容纳腔；354、第一导流槽；355、第二导流槽；356、第三导流槽；357、第一进液孔；358、第一出液孔；359、第二进液孔；360、第二出液孔；361、第二导流台阶。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本发明提供了一种液流电池，请参考图3至图4，该液流电池包括第一端板10、第二端板20、电池片30和第一紧固件40，第一紧固件40穿过第一端板10和第二端板20并将电池片30夹紧在第一端板10和第二端板20之间；该液流电池还包括：第二紧固件50，第二紧固件50依次穿过第一端板10、电池片30和第二端板20后将第一端板10、电池片30和第二端板20紧固在一起。优选地，第二紧固件50包括螺杆和螺母。

本发明通过将第二紧固件50依次穿过第一端板10、电池片30和第二端板20后将电池片30、与第一端板10和第二端板20紧固在一起，可以避免出现因仅利用第一紧固件40紧固电池片30而使得液流电池发生变形的情况，从而保证液流电池内部反应的均一性。

优选地，电池片30包括依次设置的正极半电池、离子交换膜36和负极半电池，正极半电池和负极半电池均包括绝缘板31、集流板32、双极板33、多孔电极34、和液流框35。优选地，液流电池包括多个电池片30。

优选地，第一端板10上设置有供第二紧固件50穿过的第一紧固孔61；第二端板20上设置有供第二紧固件50穿过的第二紧固孔62；双极板33上设置有供第二紧固件50穿过的第四紧固孔64；离子交换膜36上设置有供第二紧固件50穿过的第六紧固孔66。优选地，第一端板10和第二端板20上还设置有供所述第一紧固件40穿过的边缘紧固孔11。

优选地，绝缘板31的朝向离子交换膜36的一侧设置有固定部311，且固定部311上设置有供第二紧固件50穿过的第三紧固孔63；集流板32上设置有供固定部311穿过的固定孔322。优选地，固定部311为圆形凸起。优选地，集流板32的突出部分上设置有导线孔321。

优选地，固定部311的端面上设置有第一密封槽71，第一密封槽71环绕第三紧固孔63设置，且第一密封槽71内安装有第一密封环81。当电池片30的各组成部分安装在一起时，第一密封环81的远离第一密封槽71的一端抵接在双极板33上，这样，可以防止电解液沿第三紧固孔63流出。

优选地，液流框35内设置有支撑件351，且支撑件351上设置有供第二紧固件50穿过的第五紧固孔65。优选地，支撑件351包括定位部，第五紧固孔65设置在定位部。

优选地，液流框35包括由支撑件351隔开的第一容纳腔352和第二容纳腔353；多孔电极34包括与第一容纳腔352相配合的第一电极部341和与第二容纳腔353相配合的第二电极部342。

优选地，支撑件351的远离离子交换膜36的一侧设置有连通第一容纳腔352与第二容纳腔353的第一导流槽354。这样，可以防止支撑件351阻碍电解液的流动。

优选地，支撑件351的侧面上设置有环绕第五紧固孔65的第二密封槽72，且第二密封槽72内安装有第二密封环82。当电池片30的各组成部分安装在一起时，第二密封环82的远离第二密封槽72的一端与双极板33或离子交换膜36抵接，这样，可以防止电解液沿第五紧固孔65流出。优选地，支撑件351的两个侧面上均设置有第二密封槽72。

优选地，液流框35的远离离子交换膜36的一侧设置有第二导流槽355和第三导流槽356，第二导流槽355将液流框35的第一进液孔357与第一容纳腔352或第二容纳腔353连通，第三导流槽356将液流框35的第一出液孔358与第二容纳腔353或第一容纳腔352。这样，有利于电解液的流入和流出连通。

优选地，液流框35的远离离子交换膜36的一侧设置有第一导流台阶350和第二导流台阶361，第一导流台阶350和第二导流台阶361沿第一容纳腔352或第二容纳腔353的一个侧壁设置，且第二导流槽355的远离第一进液孔357的一端与第一导流台阶350或第二导流台阶361相通，第三导流槽356的远离第一出液孔358的一端与第二导流台阶361或第一导流台阶350相通。这样，电解液可以从多孔电极34的整个端面流入，从多孔电极34的整个端面流出，从而保证液流电池的内部反应的均一性。

优选地，液流框35的靠近离子交换膜36的一侧设置有环绕液流框35的第一进液孔357的第六密封槽76，且第六密封槽76内安装有第六密封环86；液流框35的靠近离子交换膜36的一侧设置有环绕液流框35的第一出液孔358的第七密封槽77，且第七密封槽77内设置有第七密封环87。优选地，正极半电池的第一进液孔357和第一出液孔358分别为正极电解液的进口和出口；负极半电池的第一进液孔357和第一出液孔358分别为负极电解液的进口和出口。

优选地，液流框35的侧面上设置有环绕液流框35的第二进液孔359的第四密封槽74，且第四密封槽74内安装有第四密封环84；液流框35的侧面上设置有环绕液流框35的第二出液孔360的第五密封槽75，且第五密封槽75内安装有第五密封环85。优选地，正极半电池的第二进液孔359和第二出液孔360分别为负极电解液的进口和出口；负极半电池的第二进液孔359和第二出液孔360分别为正极电解液的进口和出口。

优选地，液流框35的侧面上设置有第八密封槽78，第八密封槽78沿液流框35的边缘设置，且第八密封槽78内安装有第八密封环88。优选地，液流框35的两个侧面上均设置有第八密封槽78。

优选地，绝缘板31的靠近离子交换膜36的一侧设置有环绕绝缘板31的电解液通孔313的第九密封槽79，且第九密封槽79内安装有第九密封环89。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种液流电池，包括第一端板（10）、第二端板（20）、电池片（30）和第一紧固件（40），所述第一紧固件（40）穿过所述第一端板（10）和所述第二端板（20）并将所述电池片（30）夹紧在所述第一端板（10）和所述第二端板（20）之间；其特征在于，所述液流电池还包括：

第二紧固件（50），所述第二紧固件（50）依次穿过所述第一端板（10）、所述电池片（30）和所述第二端板（20）后将所述第一端板（10）、所述电池片（30）和所述第二端板（20）紧固在一起。

2.根据权利要求1所述的液流电池，其特征在于，所述电池片（30）包括依次设置的正极半电池、离子交换膜（36）和负极半电池，所述正极半电池和负极半电池均包括绝缘板（31）、集流板（32）、双极板（33）、多孔电极（34）、和液流框（35）。

3.根据权利要求2所述的液流电池，其特征在于，所述第一端板（10）上设置有供所述第二紧固件（50）穿过的第一紧固孔（61）；

所述第二端板（20）上设置有供所述第二紧固件（50）穿过的第二紧固孔（62）；

所述双极板（33）上设置有供所述第二紧固件（50）穿过的第四紧固孔（64）；

所述离子交换膜（36）上设置有供所述第二紧固件（50）穿过的第六紧固孔（66）。

4.根据权利要求2所述的液流电池，其特征在于，所述绝缘板（31）的朝向所述离子交换膜（36）的一侧设置有固定部（311），且所述固定部（311）上设置有供所述第二紧固件（50）穿过的第三紧固孔（63）；所述集流板（32）上设置有供所述固定部（311）穿过的固定孔（322）。

5.根据权利要求4所述的液流电池，其特征在于，所述固定部（311）的端面上设置有第一密封槽（71），所述第一密封槽（71）环绕所述第三紧固孔（63）设置，且所述第一密封槽（71）内安装有第一密封环（81）。

6.根据权利要求2所述的液流电池，其特征在于，所述液流框（35）内设置有支撑件（351），且所述支撑件（351）上设置有供所述第二紧固件（50）穿过的第五紧固孔（65）。

7.根据权利要求6所述的液流电池，其特征在于，所述液流框（35）包括由所述支撑件（351）隔开的第一容纳腔（352）和第二容纳腔（353）；所述多孔电极（34）包括与所述第一容纳腔（352）相配合的第一电极部（341）和与所述第二容纳腔（353）相配合的第二电极部（342）。

8.根据权利要求7所述的液流电池，其特征在于，所述支撑件（351）的远离所述离子交换膜（36）的一侧设置有连通所述第一容纳腔（352）与所述第二容纳腔（353）的第一导流槽（354）。

9.根据权利要求6所述的液流电池，其特征在于，所述支撑件（351）的侧面上设置有环绕所述第五紧固孔（65）的第二密封槽（72），且所述第二密封槽（72）内安装有第二密封环（82）。

10.根据权利要求7所述的液流电池，其特征在于，所述液流框（35）的远离所述离子交换膜（36）的一侧设置有第二导流槽（355）和第三导流槽（356），所述第二导流槽（355）将所述液流框（35）的第一进液孔（357）与所述第一容纳腔（352）或所述第二容纳腔（353）连通，所述第三导流槽（356）将所述液流框（35）的第一出液孔（358）与所述第二容纳腔（353）或所述第一容纳腔（352）连通。

11.根据权利要求10所述的液流电池，其特征在于，所述液流框（35）的远离所述离子交换膜（36）的一侧设置有第一导流台阶（350）和第二导流台阶（361），所述第一导流台阶（350）和所述第二导流台阶（361）沿所述第一容纳腔（352）或所述第二容纳腔（353）的一个侧壁设置，且所述第二导流槽（355）的远离所述第一进液孔（357）的一端与所述第一导流台阶（350）或所述第二导流台阶（361）相通，所述第三导流槽（356）的远离所述第一出液孔（358）的一端与所述第二导流台阶（361）或所述第一导流台阶（350）相通。

12.根据权利要求2所述的液流电池，其特征在于，所述液流框（35）的靠近所述离子交换膜（36）的一侧设置有环绕所述液流框（35）的第一进液孔（357）的第六密封槽（76），且所述第六密封槽（76）内安装有第六密封环（86）；

所述液流框（35）的靠近所述离子交换膜（36）的一侧设置有环绕所述液流框（35）的第一出液孔（358）的第七密封槽（77），且所述第七密封槽（77）内设置有第七密封环（87）。

13.根据权利要求2所述的液流电池，其特征在于，所述液流框（35）的侧面上设置有环绕所述液流框（35）的第二进液孔（359）的第四密封槽（74），且所述第四密封槽（74）内安装有第四密封环（84）；

所述液流框（35）的侧面上设置有环绕所述液流框（35）的第二出液孔（360）的第五密封槽（75），且所述第五密封槽（75）内安装有第五密封环（85）。

14.根据权利要求2所述的液流电池，其特征在于，所述液流框（35）的侧面上设置有第八密封槽（78），所述第八密封槽（78）沿所述液流框（35）的边缘设置，且所述第八密封槽（78）内安装有第八密封环（88）。

15.根据权利要求2所述的液流电池，其特征在于，所述绝缘板（31）的靠近所述离子交换膜（36）的一侧设置有环绕所述绝缘板（31）的电解液通孔（313）的第九密封槽（79），且所述第九密封槽（79）内安装有第九密封环（89）。