CN215184083U - 一种液流电池单极板密封结构 - Google Patents

一种液流电池单极板密封结构 Download PDF

Info

Publication number
CN215184083U
CN215184083U CN202120609149.5U CN202120609149U CN215184083U CN 215184083 U CN215184083 U CN 215184083U CN 202120609149 U CN202120609149 U CN 202120609149U CN 215184083 U CN215184083 U CN 215184083U
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
unipolar
unipolar plate
frame plate
frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202120609149.5U
Other languages
English (en)
Inventor
黄若云
姜珩
冯玉磊
冯法文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEIJING SUNSHINE HONGZHI ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY CO LTD
Original Assignee
BEIJING SUNSHINE HONGZHI ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEIJING SUNSHINE HONGZHI ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY CO LTD filed Critical BEIJING SUNSHINE HONGZHI ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY CO LTD
Priority to CN202120609149.5U priority Critical patent/CN215184083U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN215184083U publication Critical patent/CN215184083U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Abstract

本实用新型提供一种液流电池单极板密封结构，包括顺序叠放的框架板、单极板和盖板，所述框架板包括矩形的主体部分，主体部分的中间为矩形空腔，矩形空腔的边缘为多级台阶结构；所述多级台阶结构的第一级为放置所述盖板的位置，更低级的台阶为放置所述单极板的位置，所述单极板与框架板接触的部分的边缘也加工为适配的台阶结构，盖板与单极板相对的一面上加工有与单极板适配的凹下区域；所述单极板和所述框架板之间以粘接剂粘接。本实用新型提出的额液流电池单极板密封结构，在单极板边缘和框架板的矩形空腔的边缘上加工多级台阶结构，可以大幅提高胶水填充的面积，有效提高密封性。

Description

一种液流电池单极板密封结构
技术领域
本实用新型属于储能技术领域，具体涉及一种液流电单极板的密封结构。
背景技术
液流电池是一种适合大规模储能应用的电池，其主要由电堆、电解液存储单元、管路等部分组成，电堆是反应场所，一般由数十对单电池以串联或并联的方式组合而成。电堆内部正负极电解液通过离子膜分隔开，离子膜的两侧对称配置电极、双极板、双极板框架和端板组成。其中，电极是发生化学反应的场所，通常为多孔石墨材料，例如石墨毡、多孔石墨、碳毡等，双极板通常为导电性良好且耐腐蚀的不透性材料为主体，例如不透性石墨材料、石墨复合材料、耐腐蚀金属材料和导电塑料板等，双极板框架对双极板起到支撑和保护作用，通常采用耐腐蚀、易加工的绝缘类材料，例如PVC、ABS、PC等，端板用于固定叠加在一起后的双极板。
在电堆最外侧的两个双极板由于只有单侧的正极电解液或者负极电解液参与电化学反应，通常被称为单极板，用以和两面均有电解液参与化学反应的双极板进行区分。
传统的液流电池用单极板，单极板主体通常采用导电性良好的石墨材料、复合材料或导电塑料等，为平板结构，平板四周和耐腐蚀性良好的框架板进行组合连接、连接方式可以是粘结、焊接、压接等。
平板结构的单极板主体在和框架板连接时，仅有四周局部可以和框架板进行连接，为了保证单极板接触电解液这一侧的反应面积，其有效的连接宽度必然受限，其连接的可靠性完全取决于单一密封面的的宽度。如图1所示：单极板2放置在框架板1上，金属集流体200与单极板2的连接处则出现新界面201。若连接方式采用粘结，那么胶水固化后形成一圈宽度有限的有效密封面100。有效密封面100若有局部失效即可导致电解液向电堆外泄漏。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的是提出一种液流电池结构，以改进电池内液体阻力降大的问题。
实现本实用新型上述目的的技术方案为：
一种液流电池单极板密封结构，包括顺序叠放的框架板、单极板和盖板，
所述框架板包括突出部分和矩形的主体部分，主体部分的中间为矩形空腔(是放置碳毡电极的地方)，矩形空腔的边缘为多级台阶结构；所述多级台阶结构的第一级为放置所述盖板的位置，更低级的台阶为放置所述单极板的位置，所述单极板与框架板接触的部分的边缘也加工为适配的台阶结构；所述单极板和所述框架板之间以粘接剂粘接。
其中，所述放置单极板的更低级的台阶有1～3级。
进一步地，所述单极板与框架板接触的部分的边缘的台阶结构为单侧多级台阶，双侧多级台阶或者双侧单级台阶中的一种。
在单极板主体和框架板主体连接的四周，加工为多级台阶结构，每一增加一个台阶后，框架板上主体部分上也对应的增加一个台阶。
本实用新型的一种优选技术方案为，所述框架板的更低级的台阶结构上，与单极板平面平行的一面上开有沉胶槽。
其中，所述沉胶槽的深度为0.05～0.15mm。
该凹槽深度在0.05～0.15mm之间，可有效保证粘结时胶水的填充量，即使出现单极板和框架板间存在一定的加工公差而导致的局部缝隙，也能确保胶水固化后可形成不间断的环状粘接面。
更进一步地，所述框架板和盖板之间的缝隙通过焊接进行密封。焊接方式可以是超声焊，热熔焊或者焊丝填充焊接等焊接方法。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型提出的额液流电池单极板密封结构，在单极板边缘和框架板的矩形空腔的边缘上加工多级台阶结构，相比传统的平面结构，该方案可以有效提高密封性，降低电解液从单极板主体和框架板间的粘结缝隙通过的风险。多级台阶结构可以大幅提高胶水填充的面积，有效提高密封性。
本密封结构在框架板的更低级的台阶结构上，开有沉胶槽。该凹槽深度在0.05～0.15mm之间，可有效保证粘结时胶水的填充量，即使出现单极板和框架板间存在一定的加工公差而导致的局部缝隙，也能确保胶水固化后可形成不间断的环状粘接面。
更进一步地，所述框架板的主体和盖板之间的缝隙通过焊接进行密封。缝隙焊接后，进一步提高了单极板整体的密封性。
附图说明
图1为现有技术中的单极板密封结构的示意图。
图2为框架板、单极板盖板组合结构示意图。
图3为本实用新型液流电池单极板密封结构示意图。
图4为单极板的台阶结构示意图，其中，a为单侧多级台阶示意图，b为双侧多级台阶示意图，c为双侧单级台阶示意图。
图5为框架板上设置沉胶槽的结构示意图。
图中部件名称和编号的对应为：
框架板1，沉胶槽101，有效密封面100，单极板2，金属集流体200，新界面201，盖板3，粘接剂4。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，所述的连接，可以是电连接、通讯连接或者机械连接；所用术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例中，如无特殊说明，所采用的技术手段均为本领域已有的技术手段。
实施例1
参见图2，一种液流电池单极板密封结构，包括顺序叠放的框架板1、单极板2和盖板3，框架板面积大于单极板和盖板，框架板1 多出单极板和盖面的外边框上设置有螺孔，用于安装螺栓102，电池堆内的多个框架板用螺栓102连接，从而使多个单电池串联起来。
所述框架板包括矩形的主体部分、主体部分中间的矩形空腔(矩形空腔是放置碳毡电极的地方)，矩形空腔的边缘为多级台阶结构；所述多级台阶结构的第一级为放置所述盖板3的位置，更低级的台阶为放置所述单极板2的位置，单极板2与框架板1接触的部分的边缘也加工为适配的台阶结构、盖板3与单极板相对的一面上加工有与单极板适配的凹下区域；单极板3和所述框架板1之间以粘接剂粘接。
所述单极板与框架板接触的部分的边缘的台阶结构为单侧多级台阶，双侧多级台阶或者双侧单级台阶中的一种。具体本实施例中，单极板的台阶结构为双侧单级台阶(参见图4之c)。框架板的放置单极板的更低级的台阶有2级。其中，所述框架板和盖板之间的缝隙通过焊接进行密封。待单极板和框架板的主体两部分连接完成后，将盖板置于框架板矩形空腔边缘的第一级台阶上，框架板和盖板之间的缝隙通过焊接进行密封。焊接方式为热熔焊。
实施例2
一种液流电池单极板密封结构，包括顺序叠放的框架板1、单极板2和盖板3，框架板面积大于单极板和盖板，框架板1多出单极板和盖面的外边框上设置有螺孔，用于安装螺栓102，电池堆内的多个框架板用螺栓102连接，从而使多个单电池串联起来。
所述框架板包括矩形的主体部分、主体部分中间的矩形空腔(矩形空腔是放置碳毡电极的地方)，矩形空腔的边缘为多级台阶结构；所述多级台阶结构的第一级为放置所述盖板3的位置，更低级的台阶为放置所述单极板2的位置，单极板2与框架板1接触的部分的边缘也加工为适配的台阶结构、盖板3与单极板相对的一面上加工有与单极板适配的凹下区域；单极板3和所述框架板1之间以粘接剂粘接。
本实施例中，单极板的台阶结构为单侧多级台阶(参见图3和图4之a)。框架板的放置单极板的更低级的台阶有3级。
参见图5，所述框架板的更低级的台阶结构上，与单极板平面平行的一面上开有沉胶槽101。沉胶槽101的深度为0.1mm。该沉胶槽深度可有效保证粘结时胶水的填充量，即使出现单极板和框架板间存在一定的加工公差而导致的局部缝隙，也能确保胶水固化后可形成不间断的环状粘接面。
其中，所述框架板和盖板之间的缝隙通过焊接进行密封。待单极板和框架板的主体两部分连接完成后，将盖板置于框架板矩形空腔边缘的第一级台阶上，框架板和盖板之间的缝隙通过焊接进行密封。焊接方式为热熔焊。
实施例3
一种液流电池单极板密封结构，包括顺序叠放的框架板1、单极板2和盖板3，框架板面积大于单极板和盖板，框架板1多出单极板和盖面的外边框上设置有螺孔，用于安装螺栓102，电池堆内的多个框架板用螺栓102连接，从而使多个单电池串联起来。
所述框架板包括矩形的主体部分、主体部分中间的矩形空腔(矩形空腔是放置碳毡电极的地方)，矩形空腔的边缘为多级台阶结构；所述多级台阶结构的第一级为放置所述盖板3的位置，更低级的台阶为放置所述单极板2的位置，单极板2与框架板1接触的部分的边缘也加工为适配的台阶结构、盖板3与单极板相对的一面上加工有与单极板适配的凹下区域；单极板3和所述框架板1之间以粘接剂粘接。
本实施例中，单极板的台阶结构为双侧多级台阶(参见图4之b)。框架板的放置单极板的更低级的台阶有3级。
参见图5，所述框架板的更低级的台阶结构上，与单极板平面平行的一面上开有沉胶槽101。沉胶槽101的深度为0.1mm。该沉胶槽深度可有效保证粘结时胶水的填充量，即使出现单极板和框架板间存在一定的加工公差而导致的局部缝隙，也能确保胶水固化后可形成不间断的环状粘接面。
其中，所述框架板和盖板之间的缝隙通过焊接进行密封。待单极板和框架板的主体两部分连接完成后，将盖板置于框架板矩形空腔边缘的第一级台阶上，框架板和盖板之间的缝隙通过焊接进行密封。焊接方式为热熔焊。
其他结构同实施例1。
虽然，以上通过实施例对本实用新型进行了说明，但本领域技术人员应了解，在不偏离本实用新型精神和实质的前提下，对本实用新型所做的改进和变型，均应属于本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种液流电池单极板密封结构，其特征在于，包括顺序叠放的框架板、单极板和盖板；
所述框架板包括矩形的主体部分，主体部分的中间为矩形空腔，矩形空腔的边缘为多级台阶结构；所述多级台阶结构的第一级为放置所述盖板的位置，更低级的台阶为放置所述单极板的位置，所述单极板与框架板接触的部分的边缘也加工为适配的台阶结构，盖板与单极板相对的一面上加工有与单极板适配的凹下区域；所述单极板和所述框架板之间以粘接剂粘接。
2.根据权利要求1所述的液流电池单极板密封结构，其特征在于，所述放置单极板的更低级的台阶有1～3级。
3.根据权利要求1所述的液流电池单极板密封结构，其特征在于，所述单极板与框架板接触的部分的边缘的台阶结构为单侧多级台阶，双侧多级台阶或者双侧单级台阶中的一种。
4.根据权利要求1所述的液流电池单极板密封结构，其特征在于，所述框架板的更低级的台阶结构上，与单极板平面平行的一面上开有沉胶槽。
5.根据权利要求4所述的液流电池单极板密封结构，其特征在于，所述沉胶槽的深度为0.05～0.15mm。
6.根据权利要求1～5任一项所述的液流电池单极板密封结构，其特征在于，所述框架板和盖板之间的缝隙通过焊接进行密封。
CN202120609149.5U 2021-03-25 2021-03-25 一种液流电池单极板密封结构 Active CN215184083U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202120609149.5U CN215184083U (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一种液流电池单极板密封结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202120609149.5U CN215184083U (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一种液流电池单极板密封结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN215184083U true CN215184083U (zh) 2021-12-14

Family

ID=79352816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202120609149.5U Active CN215184083U (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一种液流电池单极板密封结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN215184083U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116435540A (zh) * 2023-03-20 2023-07-14 一汽解放汽车有限公司 一种膜电极单边框密封结构及其制备方法与应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116435540A (zh) * 2023-03-20 2023-07-14 一汽解放汽车有限公司 一种膜电极单边框密封结构及其制备方法与应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108550860B (zh) 一种双极性极板板栅
CN101651220A (zh) 一种高度密封的液流电池
CN102867978A (zh) 一种液流储能电池结构
WO2015060099A1 (ja) 電解液循環型電池、及び電解液循環型電池の給排板
CN201478392U (zh) 具有集流盘的高功率动力锂离子电池
CN215184083U (zh) 一种液流电池单极板密封结构
KR20140095283A (ko) 흐름 전지용 인너 플레이트 및 이를 갖는 흐름 전지
CN106876765B (zh) 一种液流电池电堆
CN102456905A (zh) 液流电池单元、电堆及其制作方法
CN114024037A (zh) 一种固态电芯及其制备方法和储能装置
CN211428262U (zh) 一种铜铝复合极柱盖板
CN209626266U (zh) 一种电池盖板
CN208923281U (zh) 一种锌溴单液流电池
CN218101328U (zh) 一种超声波焊接的液流电池电堆单元
CN102324474B (zh) 一种组合电池间的连接装置
KR20200046512A (ko) 전극 구조체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 이차 전지
CN114497616B (zh) 一种锌溴蓄电池
CN215184079U (zh) 一种设置有盖板的全钒液流电池单极板结构
CN113889643B (zh) 全钒液流电池用一体化电池结构的制备与电池结构和应用
CN116154243A (zh) 一种高功率密度锌溴双液流电池
CN208570769U (zh) 一种双极性极板用的板栅
CN113433461A (zh) 一种硅空气电池测试系统
JP5625119B2 (ja) 二次電池セルの導電連結構造
JPH01296569A (ja) 燃料電池セパレータ
CN201975478U (zh) 新型阀控密封式铅酸蓄电池

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant