CN221041189U - 用于压紧电堆的金属压紧端板、液流电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于压紧电堆的金属压紧端板、液流电池，所述金属压紧端板的金属压紧端板本体远离电堆的第一表面固定设置多个安装凸台，多个安装凸台沿金属压紧端板本体的边缘设置，多个安装凸台相对金属压紧端板本体的两条对称轴均对称设置，安装凸台的顶面开有用于安装弹簧的安装凹孔、底面开有贯穿金属压紧端板本体的螺栓孔，每两个相邻安装凸台之间固定连接一条外部加强筋，全部外部加强筋构成外部加强筋组，内部加强筋组设于外部加强筋组内部。所述金属压紧端板能在保证机械强度，防止电堆组装和使用过程中因受力而形变、弯曲的同时，减小金属压紧端板的厚度、重量，避免电堆因紧固压力不足而漏液。

Description

用于压紧电堆的金属压紧端板、液流电池

技术领域

本实用新型属于电化学电池领域，特别是关于一种用于压紧电堆的金属压紧端板、液流电池。

背景技术

液流电池作为一种安全可靠、低成本的大规模蓄电储能方式成为节能减排领域技术人员关注的目标。

液流电池是通过不同价态的离子之间的氧化还原反应，实现电能与化学能的相互转换，达到储存和释放能量的目的，具有响应速度快、耐冲击、使用寿命长，能量利用率高、综合成本低的优点。液流电池的电堆由多片电池叠加而成，电堆两端设置用于压合、紧固电堆的金属压紧端板，因此，金属压紧端板必须具有较高的机械强度以防止形变等，目前，传统的金属压紧端板主要为金属平板，在液流电池使用过程中经常出现形变甚至弯曲等情况，造成电堆紧固压力不足进而漏液等故障，特别是在大功率电堆的装配运行过程中上述问题更加突出，为了加强金属压紧端板的机械强度、防止形变，常见的做法是增加其厚度，但金属压紧端板过厚会导致整个液流电池的体积、重量过大。

实用新型内容

为解决前述技术问题，本实用新型提供一种用于压紧电堆的金属压紧端板，其包括：金属压紧端板本体，金属压紧端板本体远离电堆的第一表面固定设置有多条外部加强筋、内部加强筋组、多个安装凸台，

其中，

金属压紧端板本体具有两条相互垂直的对称轴，两条对称轴分别记为第一对称轴和第二对称轴，若第一对称轴和第二对称轴的长度相等，则记两条对称轴的方向分别为第一对称轴方向和第二对称轴方向，若两条对称轴长度不相等，则可取第一对称轴为长对称轴，并记第一对称轴方向为金属压紧端板本体的长度方向，同时取第二对称轴为短对称轴，并记第二对称轴方向为金属压紧端板本体的宽度方向；

多个安装凸台沿金属压紧端板本体的边缘设置，多个安装凸台相对于金属压紧端板本体的两条对称轴均对称设置，安装凸台的顶面开有用于安装弹簧的安装凹孔、底面开有贯穿金属压紧端板本体的螺栓孔；

每两个相邻安装凸台之间固定连接一条外部加强筋，全部外部加强筋构成外部加强筋组；

内部加强筋组设置于外部加强筋组内部，包括：第一内部加强筋组和/或第二内部加强筋组，第一内部加强筋组包括至少一条沿金属压紧端板本体的第一对称轴方向设置的第一内部加强筋、至少一条沿金属压紧端板本体的第二对称轴方向设置的第二内部加强筋，每条第一内部加强筋均与所有所述第二内部加强筋分别垂直相交、构成井字形加强筋组，每条第一内部加强筋的两端均分别与两条外部加强筋相连，每条第二内部加强筋的两端均为安装凸台，

第二内部加强筋组包括至少一条与金属压紧端板本体的第一对称轴方向顺时针呈第一夹角的第三内部加强筋、至少一条与金属压紧端板本体的第一对称轴方向逆时针呈第二夹角的第四内部加强筋，且每条第三内部加强筋均与至少一条第四内部加强筋相连、构成X字形加强筋组，每条第三内部加强筋、每条第四内部加强筋的一端均为安装凸台、另一端均与一条外部加强筋相连。

进一步地，每条第三内部加强筋、每条第四内部加强筋均通过其延伸方向上井字形加强筋组的至少一个交点。

进一步地，每条第三内部加强筋、每条第四内部加强筋与井字形加强筋组共同构成米字形加强筋组。

进一步地，外部加强筋、内部加强筋组的所有内部加强筋为长条形加强筋。

进一步地，金属压紧端板本体、外部加强筋组、内部加强筋组、多个安装凸台一体成型。

进一步地，外部加强筋、内部加强筋组的所有内部加强筋的宽度为15～30mm。

进一步地，设外部加强筋的高度为H2，则H2为10～25mm。

进一步地，设内部加强筋组的所有内部加强筋的高度为H1，则满足H1＝H2-2。

进一步地，设安装凸台的高度为H3，则满足H3＝H2。

进一步地，本实用新型还提供一种液流电池，其包括前述的用于压紧电堆的金属压紧端板。

与现有技术相比，本实用新型提供的用于压紧电堆的金属压紧端板，能在保证机械强度，防止电堆组装和使用过程中因受力而形变、弯曲的同时，减小金属压紧端板的厚度、重量，避免电堆因紧固压力不足而发生漏液等故障，提高液流电池的长期稳定性，还可减小电堆和金属压紧端板因振动、形变等导致的紧固力变化。

附图说明

图1示出了根据本实用新型实施例的用于压紧电堆的金属压紧端板的示意图；

图2示出了本实用新型提供的用于压紧电堆的金属压紧端板的组装状态示意图，

主要附图标记说明：

1：金属压紧端板本体，2：外部加强筋组，21：外部加强筋，3：内部加强筋组，31：第一内部加强筋组，311：第一内部加强筋，312：第二内部加强筋，32：第二内部加强筋组，321：第三内部加强筋，322：第四内部加强筋，3A～3D：交点，4：安装凸台，41：安装凹孔，42：螺栓孔，5：弹簧，6：螺栓，7：螺母。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，应当理解，本实用新型的实施方式不限于附图中所示的实施例，且本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只用来区分不同的组成部分，同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

除非另外限定，否则本实用新型所用的所有技术术语、科学术语的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同，另外，本实用新型所用的技术术语、科学术语的含义应当被解释为与常用技术手册中限定的相应术语具有一致的含义，且不被解释为具有理想化或过度形式上的含义，除非本实用新型明确如此限定。

图1示出了本实用新型实施例的用于压紧电堆的金属压紧端板示意图，金属压紧端板包括金属压紧端板本体1，本实用新型不对金属压紧端板本体1的形状进行限制，金属压紧端板本体1可为椭圆板、矩形板等，只要有两条相互垂直的对称轴即可，两条对称轴分别记为第一对称轴和第二对称轴，第一对称轴和第二对称轴可长度相等，相应地，两条对称轴的方向分别为第一对称轴方向和第二对称轴方向；若两条对称轴长度不相等，可取第一对称轴为长对称轴，并记第一对称轴方向为金属压紧端板本体1的长度方向，同时取第二对称轴为短对称轴，并记第二对称轴方向为金属压紧端板本体1的宽度方向，本实施例以截角(截去矩形的四个顶角)矩形板为例，金属压紧端板本体1远离电堆的第一表面(即外表面)固定设置有多(多于1)条外部加强筋21、内部加强筋组3、多个安装凸台4，多个安装凸台4沿金属压紧端板本体1的边缘设置，多个安装凸台4相对于金属压紧端板本体1的上述两条对称轴均对称设置，安装凸台4可为圆形凸台等轴对称凸台或者异形凸台，本实施例以圆形凸台为例，安装凸台4的顶面开有用于安装弹簧5的安装凹孔41，安装凹孔41的底面开有贯穿金属压紧端板本体1的螺栓孔42。每两个相邻安装凸台4之间固定连接一条外部加强筋21，全部外部加强筋21构成外部加强筋组2。

内部加强筋组3设置于外部加强筋组2内部，其包括：第一内部加强筋组31和/或第二内部加强筋组32，第一内部加强筋组31包括多条沿金属压紧端板本体1的长度方向设置的第一内部加强筋311、多条沿金属压紧端板本体1的宽度方向设置的第二内部加强筋312，每条第一内部加强筋311均与所有第二内部加强筋312垂直相交、构成井字形加强筋组，每条第一内部加强筋311的两端均分别与两条外部加强筋21相连，每条第二内部加强筋312的两端均为安装凸台4；第二内部加强筋组32包括多条与金属压紧端板本体1的长度方向顺时针呈第一夹角α的第三内部加强筋321、多条与金属压紧端板本体1的长度方向逆时针呈第二夹角β的第四内部加强筋322，且每条第三内部加强筋321均与至少一条第四内部加强筋322相连、构成X字形加强筋组，每条第三内部加强筋321、每条第四内部加强筋322的一端均为安装凸台4、另一端均与一条外部加强筋21相连。当内部加强筋3包括第一内部加强筋组31和第二内部加强筋组32时，每条第三内部加强筋321均通过其延伸方向上前述井字形加强筋组的至少一个交点3A、3D或3B、3C，每条第四内部加强筋322也均通过其延伸方向上前述井字形加强筋组的至少一个交点3A、3B或3C、3D，使得每条第三内部加强筋311、每条第四内部加强筋322与前述井形加强筋组共同构成米字形加强筋组。

为了加工方便，外部加强筋21、内部加强筋3均为长条形加强筋。

综合考虑金属压紧端板的重量和机械强度，外部加强筋21、内部加强筋3的宽度均为15～30mm，mm代表毫米。

综合考虑金属压紧端板的重量和厚度，外部加强筋21的高度H2为10～25mm。

为了在保证金属压紧端板的机械强度的同时进一步减小金属压紧端板的重量，内部加强筋3的高度H1比外部加强筋21的高度H2小2mm，即满足H1＝H2-2，内部加强筋3的高度为8～23mm。

为了加工方便，安装凸台4的高度H3与外部加强筋21的高度相等，即满足H3＝H2。

为了进一步提高金属压紧端板的机械强度，金属压紧端板本体1、外部加强筋21、内部加强筋3、安装凸台4一体成型。

图2示出了本实用新提供的用于压紧电堆的金属压紧端板的组装状态示意图，参见图2，将电堆放置在两块本实用新型提供的金属压紧端板之间，两块金属压紧端板分别为第一金属压紧端板如上金属压紧端板、第二金属压紧端板如下金属压紧端板，先将弹簧5放置在上金属压紧端板的安装槽41中，再将螺栓6***上金属压紧端板的螺栓孔42，使得螺栓6的头部与弹簧5贴合以将弹簧5压紧固定在安装凹口41中，并使螺栓6的螺杆部分从下金属压紧端板上对应的螺栓孔42中穿出，最后从下金属压紧端板的安装凹口41拧入螺母7，即通过弹簧5、螺栓6、螺母7和螺栓孔42、安装凹口41的配合，使上金属压紧端板、下金属压紧端板压紧电堆。弹簧5可起到缓冲、补偿作用，以减小电堆和上金属压紧端板、下金属压紧端板因振动、形变等导致的紧固力变化。

类似的，也可将螺栓6替换为通丝，并分别从上金属压紧端板、下金属压紧端板的安装凹孔41拧入螺母7，以使上金属压紧端板、下金属压紧端板压紧电堆。

本实用新型还提供一种液流电池，其包括前述的用于压紧电堆的金属压紧端板。

综上所述，本实用新型提供一种用于压紧电堆的金属压紧端板，通过设置外部加强筋组2、内部加强筋组3、多个具有螺栓孔42和用于安装弹簧5的安装凹孔41的安装凸台4，可在保证机械强度，防止电堆组装和使用过程中因受力而形变、弯曲的同时，减小金属压紧端板的厚度、重量，进一步避免电堆因紧固压力不足而发生漏液等故障，提高液流电池的长期稳定性；此外，通过设置弹簧5还可减小电堆和上金属压紧端板、下金属压紧端板因振动、形变等导致的紧固力变化。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的保护范围由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.用于压紧电堆的金属压紧端板，其特征在于，包括：金属压紧端板本体，所述金属压紧端板本体远离电堆的第一表面固定设置有多条外部加强筋、内部加强筋组、多个安装凸台，

其中，

所述金属压紧端板本体具有两条相互垂直的对称轴，所述两条对称轴分别记为第一对称轴和第二对称轴，若所述第一对称轴和第二对称轴的长度相等，则记所述两条对称轴的方向分别为第一对称轴方向和第二对称轴方向，若两条对称轴长度不相等，则可取第一对称轴为长对称轴，并记第一对称轴方向为所述金属压紧端板本体的长度方向，同时取第二对称轴为短对称轴，并记第二对称轴方向为所述金属压紧端板本体的宽度方向；

所述多个安装凸台沿所述金属压紧端板本体的边缘设置，所述多个安装凸台相对于金属压紧端板本体的所述两条对称轴均对称设置，所述安装凸台的顶面开有用于安装弹簧的安装凹孔、底面开有贯穿所述金属压紧端板本体的螺栓孔；

每两个相邻所述安装凸台之间固定连接一条所述外部加强筋，全部所述外部加强筋构成外部加强筋组；

所述内部加强筋组设置于所述外部加强筋组内部，包括：第一内部加强筋组和/或第二内部加强筋组，所述第一内部加强筋组包括至少一条沿所述金属压紧端板本体的第一对称轴方向设置的第一内部加强筋、至少一条沿所述金属压紧端板本体的第二对称轴方向设置的第二内部加强筋，每条所述第一内部加强筋均与所有所述第二内部加强筋分别垂直相交、构成井字形加强筋组，每条所述第一内部加强筋的两端均分别与两条所述外部加强筋相连，每条所述第二内部加强筋的两端均为所述安装凸台，

所述第二内部加强筋组包括至少一条与所述金属压紧端板本体的第一对称轴方向顺时针呈第一夹角的第三内部加强筋、至少一条与所述金属压紧端板本体的第一对称轴方向逆时针呈第二夹角的第四内部加强筋，且每条所述第三内部加强筋均与至少一条所述第四内部加强筋相连、构成X字形加强筋组，每条所述第三内部加强筋、每条所述第四内部加强筋的一端均为所述安装凸台、另一端均与一条所述外部加强筋相连。

2.根据权利要求1所述的用于压紧电堆的金属压紧端板，其特征在于，每条所述第三内部加强筋、每条所述第四内部加强筋均通过其延伸方向上所述井字形加强筋组的至少一个交点。

3.根据权利要求2所述的用于压紧电堆的金属压紧端板，其特征在于，每条所述第三内部加强筋、每条所述第四内部加强筋与所述井字形加强筋组共同构成米字形加强筋组。

4.根据权利要求3所述的用于压紧电堆的金属压紧端板，其特征在于，所述外部加强筋、所述内部加强筋组的所有内部加强筋为长条形加强筋。

5.根据权利要求4所述的用于压紧电堆的金属压紧端板，其特征在于，所述金属压紧端板本体、所述外部加强筋组、所述内部加强筋组、所述多个安装凸台一体成型。

6.根据权利要求3所述的用于压紧电堆的金属压紧端板，其特征在于，所述外部加强筋、所述内部加强筋组的所有内部加强筋的宽度为15～30mm。

7.根据权利要求3所述的用于压紧电堆的金属压紧端板，其特征在于，设所述外部加强筋的高度为H2，则H2为10～25mm。

8.根据权利要求7所述的用于压紧电堆的金属压紧端板，其特征在于，设所述内部加强筋组的所有内部加强筋的高度为H1，则满足H1＝H2-2。

9.根据权利要求7所述的用于压紧电堆的金属压紧端板，其特征在于，设所述安装凸台的高度为H3，则满足H3＝H2。

10.液流电池，其特征在于，包括权利要求1～9中任一项所述的用于压紧电堆的金属压紧端板。