CN217086630U - 一种液流电池电堆结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种液流电池电堆结构，所述液流电池的电堆由多个子堆串联而成；相互串联的两个子堆之间设置有相对的两个端板框，所述相对的两个端板框之间有双极板；所述端板框上有2个对角线布置的电解液孔，所述电解液孔为贯通孔，所述电解液孔连接有流道，所述流道连接于多个排列于双极板一侧的电解液分布孔。本实用新型提出的液流电池电堆结构，设置每个子堆单电池数量都不大于40个，子堆端部不设铜质的极板而是设置端板框，减少了电堆的内阻，提高了电堆的能量效率；端板框电解液孔的设置，使得一个子堆端部的端板框相对于另一个子堆成为盲板，电解液只在子堆内部流动，减少了因共用电解液通道的单电池数量过多造成的电流损失。

Description

一种液流电池电堆结构

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池的电堆结构。

背景技术

氧化还原液流电池是利用含有不同价态氧化还原电对的电解液作为正负极活性材料的电池。不同价态氧化还原电对之间的电位差带来电流在正负极之间的流动。将多个单电池串联起来即可获得更高额定电压，将单电池并联起来即可获得更高额定电流，这类串联或并联的电池组合被称为电堆或电池堆。

一个电池堆配置有一个正极电解液罐和一个负极电解液罐，通过管线把电解液输送到各个单电池的正极或负极。申请人发现，一个电堆串联的单电池数量超过40组，就会对每个单电池的流体分配产生很大影响，电池堆两端的单电池里电解液分配的多，中间的较少。随着电堆里单电池数量的增加，电池堆的电流损失会增加更快。

发明内容

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电堆结构，把过多的电池组合分成几个子堆，电解液在子堆之内流动。

实现本实用新型上述目的的技术方案为：

一种液流电池电堆结构，所述液流电池的电堆由多个子堆串联而成；相互串联的两个子堆之间设置有相对的两个端板框，所述相对的两个端板框之间有双极板；所述端板框上有2个对角线布置的电解液孔，所述电解液孔为贯通孔，所述电解液孔连接有流道，所述流道连接于多个排列于双极板一侧的电解液分布孔；所述相对的两个端板框的电解液孔不在同一位置。

其中，所述端板框中间的矩形空腔是放置双极板的区域，所述相对的两个端板框之间放置一个双极板。

其中，所述流道位于所述端板框的相对着另一端板框的一面。

进一步地，两个端板框中有一个在背对另一端板框的一面上设置有四个位于电解液孔位置处的密封圈槽；两个端板框设置有流道的一面都设置有4个位于电解液孔位置处的密封圈槽。

其中，所述电解液孔为圆形或椭圆形；四个位于电解液孔位置处的密封圈槽中2个设在所述电解液孔外，另外2个对角线布置（另外2个密封圈槽内是盲孔），与所述电解液孔中心对称。

本实用新型的优选技术方案为，每个子堆包括的单电池数量为2~40个。

更优选地，每个子堆包括的单电池数量为20~40个。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提出的液流电池电堆结构，设置每个子堆单电池数量都不大于40个，子堆端部不设铜质的极板而是设置端板框；两个串联的子堆之间是两个端板框；端板框电解液孔的设置，使得一个子堆端部的端板框相对于另一个子堆成为盲板，电解液只在子堆内部流动，避免了电池堆中间分配的电解液少造成的电流损失。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的一个端板框的正面视图（该面与另一个端板框相对）。

图2为本实用新型实施例1的端板框的背面视图（与图1是同一个端板框，相对于图1是背面）。

图3为本实用新型实施例1的另一个端板框的正面视图（该面与图1的相对）。

图4为本实用新型实施例1的另一个端板框的背面视图（与图3是同一个端板框，相对于图3是背面）。

图中，

1.端板框，2.电解液孔，3.流道，4.电解液分布孔，5. 位于电解液孔位置处的密封圈槽，6.放置双极板的区域。

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”、“上”、“下”“正面”、“背面”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实用新型保护范围的限制。

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

一种液流电池电堆结构，所述液流电池的电堆由多个子堆串联而成；相互串联的两个子堆之间设置有相对的两个端板框1，所述相对的两个端板框之间有双极板；所述端板框上有2个对角线布置的电解液孔2，所述电解液孔为贯通孔，所述电解液孔连接有流道3，所述流道连接于多个排列于双极板一侧的电解液分布孔4；所述相对的两个端板框的电解液孔2不在同一位置。即，图1和图3的面相对放置，其椭圆孔不相对。

所述端板框中间的矩形空腔是放置双极板的区域6，所述相对的两个端板框之间放置一个双极板，本实施例中，这个双极板厚度是10mm；所述流道3位于所述端板框的相对着另一端板框的一面。

参见附图，图1和图3的两个面是面对面装配的，图1和图3上的流道槽在装配后形成深度是两个端板框上流道槽深度之和，电解液从两个端板框（图1和图3）装配形成的流道流入这个端板框上的电解液分布孔，然后流入两个端板框之间的双极板上设置的流道中。

参见图2和图4，两个端板框中有一个在背对另一端板框的一面上设置有四个位于电解液孔位置处的密封圈槽5（图4）；两个端板框设置有流道的一面都设置有4个位于电解液孔位置处的密封圈槽5。

本实施例中，所述电解液孔为椭圆形；四个位于电解液孔位置处的密封圈槽中2个设在所述电解液孔外，另外2个对角线布置（另外2个位于电解液孔位置处的密封圈槽内是盲孔），与所述电解液孔中心对称。

本实施例提供一组具体参数如下：每个子堆包括的单电池数量为30个。端板框厚度为5.5mm，长宽为660×600mm，四角有Φ12的贯通孔用于固定。放置双极板的区域6的尺寸为300×500mm。密封圈槽的深度为1.6mm。

实施例2

一种液流电池电堆结构，所述液流电池的电堆由多个子堆串联而成；相互串联的两个子堆之间设置有相对的两个端板框1，所述相对的两个端板框之间有双极板；所述端板框上有2个对角线布置的电解液孔2，所述电解液孔为贯通孔，所述电解液孔连接有流道3，所述流道连接于多个排列于双极板一侧的电解液分布孔4；所述相对的两个端板框的电解液孔2不在同一位置。

所述端板框中间的矩形空腔是放置双极板的区域6，所述相对的两个端板框之间放置一个双极板。所述流道位于所述端板框的相对着另一端板框的一面。

参见图2和图4，两个端板框中有一个在背对另一端板框的一面上设置有四个位于电解液孔位置处的密封圈槽5；两个端板框设置有流道的一面都设置有4个位于电解液孔位置处的密封圈槽5。

本实施例中，所述电解液孔为圆形；四个位于电解液孔位置处的密封圈槽中2个设在所述电解液孔外，另外2个对角线布置（另外2个位于电解液孔位置处的密封圈槽内是盲孔），与所述电解液孔中心对称。

本实施例提供一组具体参数如下：每个子堆包括的单电池数量为40个。端板框厚度为5.5mm，长宽为730×590mm，四角有Φ12的贯通孔用于固定。放置双极板的区域6的尺寸为535×455mm。密封圈槽的深度为1.5mm。

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)

1.一种液流电池电堆结构，所述液流电池的电堆由多个子堆串联而成；其特征在于，相互串联的两个子堆之间设置有相对的两个端板框，所述相对的两个端板框之间有双极板；所述端板框上有2个对角线布置的电解液孔，所述电解液孔为贯通孔，所述电解液孔连接有流道，所述流道连接于多个排列于双极板一侧的电解液分布孔；所述相对的两个端板框的电解液孔不在同一位置。

2.根据权利要求1所述的液流电池电堆结构，其特征在于，所述端板框中间的矩形空腔是放置双极板的区域，所述相对的两个端板框之间放置一个双极板。

3.根据权利要求1所述的液流电池电堆结构，其特征在于，所述流道位于所述端板框的相对着另一端板框的一面。

4.根据权利要求1所述的液流电池电堆结构，其特征在于，两个端板框中有一个在背对另一端板框的一面上设置有四个位于电解液孔位置处的密封圈槽；两个端板框设置有流道的一面都设置有4个位于电解液孔位置处的密封圈槽。

5.根据权利要求4所述的液流电池电堆结构，其特征在于，所述电解液孔为圆形或椭圆形；四个位于电解液孔位置处的密封圈槽中2个设在所述电解液孔外，另外2个对角线布置，与所述电解液孔中心对称。

6.根据权利要求1~5任一项所述的液流电池电堆结构，其特征在于，每个子堆包括的单电池数量为2~40个。

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