CN208127320U - 新型的易于安装的钒电池电池堆 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种新型的易于安装的钒电池电池堆，包括电极、液流框、隔膜、隔膜框和箱体，电极安装固定在液流框中组成一个电极单元，隔膜安装固定在隔膜框中组成一个隔膜单元，电极单元以及隔膜单元插嵌安装在箱体中；箱体内侧设有多个用于安装电极单元和隔膜单元的凹槽，凹槽上设有耐酸腐蚀的橡胶嵌条，凹槽和橡胶嵌条形成用于安装电极单元和隔膜单元的缺口，电极单元和隔膜单元插嵌在橡胶嵌条中并利用橡胶嵌条的弹性变形从而夹紧固定。本实用新型只需将相应的单元通过插嵌到箱体的凹槽和橡胶嵌条形成的缺口中即可实现钒电池电池堆部件的安装固定，其安装步骤简单有效、组装方便，同时有效地解决电池堆组件单元间的漏液问题。

Description

新型的易于安装的钒电池电池堆

技术领域

本实用新型涉及钒电池领域，具体为一种新型的易于安装的钒电池电池堆。

背景技术

随着传统能源的日渐枯竭以及相应的环境问题，风能、太阳能等可再生能源的利用引起人们广泛的关注并得到快速发展，同时为保证可再生能源的稳定供电，克服其固有问题，越来越多的蓄电储能技术得到开发及使用，其中液流电池作为大规模储能技术的一种解决方案。由于钒电池具有使用寿命长、能量转化率高、安全环保等优点，全钒液流电池作为最具代表性的一种液流电池类型近年来成为研究热点，成为了现今最具发展潜能的规模化储能方式。

在现有技术中，电池堆中液流框、集流体和隔膜通过多组串联形成，它们借助紧固件压紧在一起实现密封，这就造成了单组之间压力分配不均匀，从而存在漏液的严重隐患。同时，在长期使用之后，液流框和密封件都会发生一些形变，造成局部或者大部分漏液。

此外，现在电池堆的压紧方式多为人工拧紧或者液压机压紧，这存在一定的局限性。人工拧紧会造成压紧过程中受力不均匀，内部发生错位，存在串液的隐患。而液压机压紧成本较高，且电池堆装配位置和空间局限性大，现有钒电池电池堆的安装比较复杂繁琐，不利于后期维护，电池堆损坏时，通常需要整体更换。

实用新型内容

针对以上的不足，本实用新型提供了一种新型的易于安装的钒电池电池堆，包括箱体、电极、液流框、隔膜和隔膜框，所述箱体包括箱盖、下侧板、左侧板、右侧板、前侧板和后侧板，所述液流框和隔膜框中均设有用于电解液流动的流道，所述电极安装固定在液流框中组成一个电极单元，所述隔膜安装固定在隔膜框中组成一个隔膜单元，所述电极单元以及隔膜单元插嵌安装在箱体中；

所述箱体内侧设有多个用于安装电极单元和隔膜单元的凹槽，所述凹槽内设有耐酸腐蚀的橡胶嵌条，所述电极单元和隔膜单元插在凹槽中并与凹槽内的橡胶嵌条嵌合，利用橡胶嵌条的弹性变形从而夹紧固定。

为了进一步实现本实用新型，所述隔膜框设有两个，在两隔膜框的流道侧背面中间加入隔膜，所述隔膜的外形尺寸与隔膜框外形尺寸一致，所述隔膜的通孔尺寸与隔膜框的通孔尺寸大小和位置相一致，通过螺栓穿进通孔配合螺母将隔膜框和隔膜拧紧为隔膜单元。

为了进一步实现本实用新型，所述电极单元对称安装在隔膜单元的两侧。

为了进一步实现本实用新型，所述橡胶嵌条的形状与凹槽的形状相适应配合并粘贴固定在凹槽上。

为了进一步实现本实用新型，所述箱体的箱盖、下侧板、左侧板和右侧板均设有用于安装电极单元和隔膜单元的凹槽，所述凹槽内均嵌有橡胶嵌条，从而对电极单元和隔膜单元的四周形成包围密封。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型只需将相应的组件单元，组件单元通过插嵌到箱体的凹槽和橡胶嵌条形成的缺口中即可实现钒电池电池堆部件的安装固定，其安装步骤简单有效、组装方便，同时有效地解决电池堆组件单元间的漏液问题，在电池堆损坏时，可方便更换并只需更换相应的损坏部分，无需全部更换。

2、本实用新型的电极单元和隔膜单元的厚度分别比对应缺口的间距稍大，保证橡胶嵌条对于电极单元和隔膜单元夹紧固定；橡胶嵌条具有一定厚度，使电极单元和隔膜单元插嵌在橡胶嵌条中并利用橡胶嵌条的弹性变形从而夹紧固定，橡胶嵌条对于电极单元和隔膜单元还具有密封作用，防止串液，另外，橡胶嵌条还具有减振作用，可吸收缓冲外界的振动冲击，防止与橡胶嵌条接触的电极单元和隔膜单元受到冲击而损坏，对液流框和隔膜框具有柔性夹紧的作用，降低局部压强，避免液流框和隔膜框的变形，从而避免漏液的风险，防止造成电池堆的串液以及失效。

3、本实用新型中箱体的箱盖、下侧板、左侧板、右侧板、前侧板和后侧板均设有凹槽，其凹槽上均嵌有橡胶嵌条，对电极单元和隔膜单元的四周形成包围夹紧以及固定，并实现密封。通过箱体的固定，其安装在箱体中的电极单元和隔膜单元被进一步夹紧固定，最终保证电极单元和隔膜单元的夹紧固定。

附图说明

图1为本实用新型的钒电池电池堆的组件单元的结构示意图；

图2为本实用新型的安装结构示意图。

附图标记说明：1.电极单元；11.液流框；12.电极；2.隔膜单元；21.隔膜框；22.隔膜；3.箱体；4.箱盖；5.橡胶嵌条。

具体实施方式

参照图1和图2对本实用新型做进一步说明。

需要说说明的是，本实用新型旨在描述钒电池的电池堆的整体结构及其简易安装的结构形式，因此本实施对于电池堆的具体零件及其相关的功能结构不多做介绍，此为现有技术，本实施例主要对简单的电池堆结构做说明，其他不做具体说明。

本实施例包括电极12、液流框11、隔膜22和隔膜框21，液流框11和隔膜框21中均设有用于电解液流动的流道，根据具体使用要求，电极12可有多个，电极12安装固定在液流框11中，相应的，电极12和液流框11组成一个电极单元1；隔膜22安装固定在隔膜框21中组成一个隔膜单元2，隔膜框21设有两个，在两隔膜框21流道侧背面中间加入隔膜22，隔膜22的外形尺寸与隔膜框21外形尺寸一致，隔膜22的通孔尺寸与隔膜框21的通孔尺寸大小和位置相一致，用相适合的螺栓穿进通孔配合螺母将隔膜框21和隔膜22拧紧为隔膜单元2。

为实现钒电池电池堆的安装，本实施例还包括箱体3，箱体3包括箱盖4、下侧板、左侧板、右侧板、前侧板和后侧板，电极12和液流框11组成的电极单元1以及隔膜22和隔膜框21组成的隔膜单元2插嵌安装在箱体3中，从而实现电池堆的安装及最终完成。

电极单元1对称安装在隔膜单元2的两侧，箱体3内侧设有多个用于安装电极单元1和隔膜单元2的凹槽，凹槽上设有耐酸腐蚀的橡胶嵌条5，橡胶嵌条5的形状与凹槽的形状相适应配合并粘贴固定在凹槽上；凹槽和橡胶嵌条5形成用于安装电极单元1和隔膜单元2的缺口，电极单元1和隔膜单元2的厚度分别比对应缺口的间距稍大，保证橡胶嵌条5对于电极单元1和隔膜单元2夹紧固定；橡胶嵌条5具有一定厚度，使电极单元1和隔膜单元2插嵌在橡胶嵌条5中并利用橡胶嵌条5的弹性变形从而夹紧固定，橡胶嵌条5对于电极单元1和隔膜单元2还具有密封作用，防止串液，另外，橡胶嵌条5还具有减振作用，可吸收缓冲外界的振动冲击，防止与橡胶嵌条5接触的电极单元1和隔膜单元2受到冲击而损坏，对液流框11和隔膜框21具有柔性夹紧的作用，降低局部压强，避免液流框11和隔膜框21的变形，从而避免漏液的风险，防止造成电池堆的串液以及失效。

箱体3的箱盖4、下侧板、左侧板、右侧板、前侧板和后侧板均设有凹槽，其凹槽上均嵌有橡胶嵌条5，从而对电极单元1和隔膜单元2的四周形成包围夹紧以及固定，并实现密封。

当然，钒电池电池堆还可以包括双极板及其他结构，其安装方式与电极单元1和隔膜单元2一样，封装为一个组件单元，通过插嵌在凹槽和橡胶嵌条5形成的缺口中完成夹紧固定。

在安装时，将电极单元1和隔膜单元2按电极单元1、隔膜单元2、电极单元1的顺序依次放置，并插入嵌到箱体3中对应的缺口中，直到夹紧不松动，而后盖上箱盖4并固定，最后形成一个整体的钒电池电池堆。通过箱体3的固定，其安装在箱体3中的电极单元1和隔膜单元2被进一步夹紧固定，最终保证电极单元1和隔膜单元2的夹紧固定。

在本实用新型中，通过将隔膜框21和隔膜22组成隔膜单元2，在橡胶嵌条5的作用下，实现液流框11与隔膜22之间的密封，从而避免在高压力下电解液的渗透问题。

本实用新型只需将相应的组件单元，其组件单元指电极单元1以及隔膜单元2等封装为一个整体的单元，组件单元通过插嵌到箱体3的凹槽和橡胶嵌条5形成的缺口中即可实现钒电池电池堆部件的安装固定，其安装步骤简单有效、组装方便，同时有效地解决电池堆组件单元间的漏液问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部结构的改动，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，且属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。

Claims (5)

1.一种新型的易于安装的钒电池电池堆，其特征在于包括箱体、电极、液流框、隔膜和隔膜框，所述箱体包括箱盖、下侧板、左侧板、右侧板、前侧板和后侧板，所述液流框和隔膜框中均设有用于电解液流动的流道，所述电极安装固定在液流框中组成一个电极单元，所述隔膜安装固定在隔膜框中组成一个隔膜单元，所述电极单元以及隔膜单元插嵌安装在箱体中；

所述箱体内侧设有多个用于安装电极单元和隔膜单元的凹槽，所述凹槽内设有耐酸腐蚀的橡胶嵌条，所述电极单元和隔膜单元插在凹槽中并与凹槽内的橡胶嵌条嵌合，利用橡胶嵌条的弹性变形从而夹紧固定。

2.根据权利要求1所述的新型的易于安装的钒电池电池堆，其特征在于：所述隔膜框设有两个，在两隔膜框的流道侧背面中间加入隔膜，所述隔膜的外形尺寸与隔膜框外形尺寸一致，所述隔膜的通孔尺寸与隔膜框的通孔尺寸大小和位置相一致，通过螺栓穿进通孔配合螺母将隔膜框和隔膜拧紧为隔膜单元。

3.根据权利要求1或2所述的新型的易于安装的钒电池电池堆，其特征在于：所述电极单元对称安装在隔膜单元的两侧。

4.根据权利要求3所述的新型的易于安装的钒电池电池堆，其特征在于：所述橡胶嵌条的形状与凹槽的形状相适应配合并粘贴固定在凹槽上。

5.根据权利要求4所述的新型的易于安装的钒电池电池堆，其特征在于：所述箱体的箱盖、下侧板、左侧板和右侧板均设有用于安装电极单元和隔膜单元的凹槽，所述凹槽内均嵌有橡胶嵌条，从而对电极单元和隔膜单元的四周形成包围密封。