CN103606690A - 一种钒电池的密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钒电池技术领域，具体地说是一种钒电池的密封结构，包括钢结构夹板、螺杆、螺帽、流道侧板和弹簧。本发明同现有技术相比，设计了内置式弹簧结构，弹簧设于流道侧板与钢结构夹板之间，当螺帽把电堆组件锁紧时，弹簧一起完成压缩，这样能量储存到了弹簧中，弹簧在组装好的电堆中释放能量，并对电堆形成恒定的挤压作用，从而提高了电堆组件之间的密封性，避免了相互泄漏；另一方面，由于挤压力足够，也避免了多个电堆组件组装时，中间的电堆组件向下沉的情况，从而避免了由于流道孔相互错误而导致正负液相互渗透造成放电的现象。

Description

一种钒电池的密封结构
技术领域
本发明涉及钒电池技术领域，具体地说是一种钒电池的密封结构。
背景技术
目前，钒电池的结构一般采用外置式弹簧，其结构参见图1，弹簧4套设在螺杆2上，弹簧4一端与钢结构夹板1接触，弹簧4另一端与螺帽3接触。在电堆组装时，把弹簧4与电堆中的组件一起压缩，电堆各个组件靠弹簧4压紧。但由于弹簧4无论怎么压缩，都存在一定的伸缩空间，弹簧4无法被螺帽3完全锁死，弹簧4变形，从而导致流道侧板5、双极板6、反应电极7以及磺酸离子膜8之间出现渗漏的情况。此外，如果采用多组电堆组件组装，还会发生中间的电堆组件向下沉的情况，导致各组件流道孔错位，更容易发生正负液混合，导致发生放电现象，致使系统瘫痪。
因此，需要设计一种能够避免渗漏的钒电池的密封结构。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种能够避免渗漏的钒电池的密封结构。
为了达到上述目的，本发明一种钒电池的密封结构，包括钢结构夹板、螺杆、螺帽、流道侧板和弹簧，其特征在于：流道侧板的一侧设有弹簧固定结构，弹簧的一端安装在弹簧固定结构内，弹簧的另一端与钢结构夹板的一侧面接触，螺帽套设在螺杆上，螺帽与钢结构夹板的另一侧面接触。
所述的弹簧固定结构包括外圈弹簧固定结构、内圈弹簧固定结构和中心弹簧固定结构。
所述的外圈弹簧固定结构分别设在流道侧板的外圈边框上，每两个外圈弹簧固定结构之间的距离为50-80mm，每两个相对的外圈弹簧固定结构的位置相互对称。
所述的内圈弹簧固定结构分别设在流道侧板的流道孔内侧的左右两端。
所述的中心弹簧固定结构分别设在流道侧板的中心和对角线上。
所述的弹簧固定结构为弹簧孔。
所述的弹簧的压力为88N-141N，弹簧的距离与压力成正比，系数为1.76。
所述的弹簧为圆柱圆形截面材料压缩螺旋弹簧或圆柱矩形截面材料压缩螺旋弹簧，材质为碳素弹簧钢或合金弹簧钢。
所述的弹簧中，置于流道侧板内圈的压力小于置于流道侧板外圈的压力。
本发明同现有技术相比，设计了内置式弹簧结构，弹簧设于流道侧板与钢结构夹板之间，当螺帽把电堆组件锁紧时，弹簧一起完成压缩，这样能量储存到了弹簧中，弹簧在组装好的电堆中释放能量，并对电堆形成恒定的挤压作用，从而提高了电堆组件之间的密封性，避免了相互泄漏；另一方面，由于挤压力足够，也避免了多个电堆组件组装时，中间的电堆组件向下沉的情况，从而避免了由于流道孔相互错误而导致正负液相互渗透造成放电的现象。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明的流道侧板部件结构示意图。
参见图1-图3，1为钢结构夹板；2为螺杆；3为螺帽；4为弹簧；5为流道侧板；6为双极板；7为反应电极；8为磺酸离子膜；9为流道孔；10为外圈弹簧固定结构；11为内圈弹簧固定结构；12为中心弹簧固定结构。
具体实施方式
现结合附图对本发明做进一步描述。
参见图2和图3，本发明包括钢结构夹板、螺杆、螺帽、流道侧板和弹簧。流道侧板5的一侧设有弹簧固定结构，弹簧4的一端安装在弹簧固定结构内，弹簧4的另一端与钢结构夹板1的一侧面接触，螺帽3套设在螺杆2上，螺帽3与钢结构夹板1的另一侧面接触。
本发明中，弹簧固定结构包括外圈弹簧固定结构10、内圈弹簧固定结构11和中心弹簧固定结构12。
外圈弹簧固定结构10分别设在流道侧板5的外圈边框上，每两个外圈弹簧固定结构10之间的距离为50-80mm，每两个相对的外圈弹簧固定结构10的位置相互对称。外圈弹簧固定结构10内安装的弹簧4起到对电堆组件整体的挤压作用，从而实现整体密封并避免中间的电堆组件下沉。
内圈弹簧固定结构11分别设在流道侧板5的流道孔9内侧的左右两端。内圈弹簧固定结构11内安装的弹簧4起到对流道孔9的密封作用，避免流道孔9之间的电解液体相互渗透。
中心弹簧固定结构12分别设在流道侧板5的中心和对角线上。中心弹簧固定结构12内安装的弹簧4起到平衡挤压力的作用，使挤压力更均匀，从而使双极板6、反应电极7与磺酸离子膜8更贴合，提高导电效率，从而也提高了电堆功率。
弹簧固定结构为弹簧孔。
弹簧4的压力为88N-141N，弹簧的距离与压力成正比，系数为1.76。
弹簧4为圆柱圆形截面材料压缩螺旋弹簧或圆柱矩形截面材料压缩螺旋弹簧，材质为碳素弹簧钢或合金弹簧钢。
弹簧4中，置于流道侧板5内圈的压力小于置于流道侧板5外圈的压力。每只弹簧4所需要储存的力是根据电堆截面积与体积的大小来确定的。
本发明设计了内置式弹簧结构，弹簧设于流道侧板与钢结构夹板之间，当螺帽把电堆组件锁紧时，弹簧一起完成压缩，这样能量储存到了弹簧中，弹簧在组装好的电堆中释放能量，并对电堆形成恒定的挤压作用，从而提高了电堆组件的密封性，避免了相互渗透；另一方面，由于挤压力足够，也避免了多个电堆组件组装时，中间的电堆组件向下沉的情况，从而避免了由于流道孔相互错误而导致正负液相互渗透造成放电的现象。

Claims (9)

1.一种钒电池的密封结构，包括钢结构夹板、螺杆、螺帽、流道侧板和弹簧，其特征在于：流道侧板（5）的一侧设有弹簧固定结构，弹簧（4）的一端安装在弹簧固定结构内，弹簧（4）的另一端与钢结构夹板（1）的一侧面接触，螺帽（3）套设在螺杆（2）上，螺帽（3）与钢结构夹板（1）的另一侧面接触。
2.根据权利要求1所述的一种钒电池的密封结构，其特征在于：所述的弹簧固定结构包括外圈弹簧固定结构（10）、内圈弹簧固定结构（11）和中心弹簧固定结构（12）。
3.根据权利要求2所述的一种钒电池的密封结构，其特征在于：所述的外圈弹簧固定结构（10）分别设在流道侧板（5）的外圈边框上，每两个外圈弹簧固定结构（10）之间的距离为50-80mm，每两个相对的外圈弹簧固定结构（10）的位置相互对称。
4.根据权利要求2所述的一种钒电池的密封结构，其特征在于：所述的内圈弹簧固定结构（11）分别设在流道侧板（5）的流道孔（9）内侧的左右两端。
5.根据权利要求2所述的一种钒电池的密封结构，其特征在于：所述的中心弹簧固定结构（12）分别设在流道侧板（5）的中心和对角线上。
6.根据权利要求1所述的一种钒电池的密封结构，其特征在于：所述的弹簧固定结构为弹簧孔。
7.根据权利要求1所述的一种钒电池的密封结构，其特征在于：所述的弹簧（4）的压力为88N-141N，弹簧的距离与压力成正比，系数为1.76。
8.根据权利要求1所述的一种钒电池的密封结构，其特征在于：所述的弹簧（4）为圆柱圆形截面材料压缩螺旋弹簧或圆柱矩形截面材料压缩螺旋弹簧，材质为碳素弹簧钢或合金弹簧钢。
9.根据权利要求1所述的一种钒电池的密封结构，其特征在于：所述的弹簧（4）中，置于流道侧板（5）内圈的压力小于置于流道侧板（5）外圈的压力。
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