CN219800925U - 一种液流电池用高导电可焊接双极板及其连续加工装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于液流电池制造领域，具体涉及一种液流电池用高导电可焊接双极板及其连续加工装置。本实用新型得到非连续的高导电层卷材，在导电塑料片材上下两面中心区域覆合对称的高导电层，制备高导电可焊接双极板。本实用新型提高了双极板的导电性，并且双极板四周为导电塑料，可以满足焊接要求。
Description
技术领域
本实用新型属于液流电池制造领域，具体涉及一种液流电池用高导电可焊接双极板及其连续加工装置。
背景技术
液流电池是解决风能、太阳能等可再生能源大容量储能的理想电化学储能技术。液流电池的安全性在新型电力系统中受到极大关注，其中液流电池密封结构必须满足电池不发生渗漏。双极板作为液流电池的关键部件，要同时满足机械强度、导电性、耐蚀性、低成本几个方面平衡，目前可用的双极板有三类：硬质石墨板、柔性石墨板和导电塑料板。
硬质石墨板成本高，机械强度低，并且尺寸无法做大。柔性石墨板采用天然石墨层压成型，其问题在于：长期置于电解液中容易溶胀分层，机械强度不够导致密封困难，并且加工效率低。导电塑料板为现在常用的双极板，但通常为了满足与电池流液框的焊接要求，要求导电填料的添加量不能太高，导致导电塑料双极板电导率低，难以满足当下电池大电流的使用需求。所以，需要开发一种新的导电塑料板，使其同时具有高的导电性和很好的可焊接性能。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种液流电池用高导电可焊接双极板及其连续加工装置。本实用新型得到非连续的高导电层卷材，在导电塑料片材上下两面中心区域覆合对称的高导电层，制备高导电可焊接双极板。本实用新型提高了双极板的导电性，并且双极板四周为导电塑料，可以满足焊接要求。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为。
一种液流电池用高导电可焊接双极板，包括导电塑料片材，导电塑料片材上下两面设置有对称的高导电层，高导电层的面积与液流电池电极面积匹配，高导电层位于导电塑料片材中心区域，高导电层到导电片材边缘区域为导电塑料区域；高导电层区域为电流传导区，导电塑料区域为焊接区，焊接区的上下两面与液流电池流液框焊接连接。
进一步地，高导电层从下到上依次为支撑层、粘胶层、导电层；支撑层是连续的，宽度尺寸比导电层大；粘胶层尺寸与导电层匹配；导电层是间断的，间断距离相等。
一种液流电池用高导电可焊接双极板的连续加工装置，包括三辊压光机，相对于三辊压光机的进料口设置有与挤出机或开炼机连接的压延机和片材输出装置，相对应于三辊压光机的出料口依次设置有定位辊、脱膜装置、牵引装置和切片机；三辊压光机还与一高导电层制备装置的传导辊相连。
进一步地，三辊压光机第一个辊和第二个辊是同步钢辊，钢辊的表面刻有和间断的与导电层面积、厚度一样的多个凹槽，凹槽的深度为0.03～0.15mm；第三个辊为胶辊，在辊的侧面设有刻度盘和标尺；三个辊的周长为双极板宽度的整数倍，三个辊的直径在0.6m～1.5m之间；三个辊筒为加热辊，三辊的间距可调。
进一步地，传导辊为三到四组并安装有伺服电机和气胀轴；相应于传导辊设置激光坐标定位装置。
进一步地，高导电层制备装置包括放卷机，相对应于放卷机的出料方向依次设置有：涂胶辊、对辊、两个定位辊、机械手和收卷机；涂胶辊上部设置装胶盒和刮刀；对辊上部设置料斗；两个定位辊上部设置裁刀，裁刀间距和导电层间段距离相等；所述高导电层制备装置与所述传导辊连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是。
1、双极板为导电塑料片材上下两面的高导电层完全对称，高导电层区域为电流传导区，高导电层到导电片材边缘区域为导电塑料，导电塑料区域为可焊接区，上下两面均可与液流电池流液框进行焊接；导电区域和焊接区域独立设计，使其同时具有高的导电性和很好的可焊接性能。
2、本实用新型通过设计的三辊结构和导辊和在线定位装置实现了导电塑料片连续挤出同时间接对称热覆合，装置简单，可连续加工提高生产效率，降低了成本。
附图说明
图1为连续加工装置示意图；
图2为高导电层制备装置示意图；
图3为本实用性型液流电池用高导电可焊接双极板示意图；
图4为本实用性型液流电池用高导电可焊接双极板俯视示意图。
其中，1挤出机或开炼机混炼后连接压延机；2片材输出装置；3高导电层制备装置；4传导辊；5激光坐标定位装置；6三辊压光机；61第一个辊；62第二个辊；63第三个辊；7定位辊；8脱膜装置；9牵引装置；10切片机；11放卷机；12涂胶辊；13装胶盒；14刮刀；15料斗；16对辊；17定位辊；18裁刀；19机械手；20收卷机；21导电塑料片材；22高导电层；23导电塑料区域（焊接区）；24电流传导区。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型专利作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型专利的限制；为了更好地说明本实用新型专利的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1。
如图1所示，本实施例提供一种液流电池用高导电可焊接双极板的连续加工装置，包括三辊压光机6，相对于三辊压光机6的进料口设置有与挤出机或开炼机连接的压延机1和片材输出装置2，相对应于三辊压光机6的出料口依次设置有定位辊7、脱膜装置8、牵引装置9和切片机10；三辊压光机的上端两侧分别与一高导电层制备装置3的传导辊4连接；高导电层制备装置3制备的高导电层通过传导辊4输送到三辊压光机6中。连续加工装置实现了连续加工，提高了生产效率，降低了双极板成本。
本实施例中，三辊压光机第一个辊61和第二个辊62是同步钢辊，钢辊的表面刻有和间断的与导电层面积、厚度一样的多个凹槽，凹槽的深度为0.03mm；第三个辊63为胶辊，在辊的侧面设有刻度盘和标尺；三个辊的周长为双极板宽度的整数倍，三个辊的直径在1.2m之间；三个辊筒为加热辊，三辊的间距可调。保证导电层进入第一个辊61和第二个辊62时，导电层与凹槽重合，实现与导电塑料片材上下面导电层对称压合。
本实施例中，传导辊4为三组并安装有伺服电机和气胀轴，调控放卷速度；相应于传导辊4设置激光坐标定位装置5，激光坐标定位装置5根据导电层的面积控制上下高导电层的实时对称。
如图2所示，本实施例中，高导电层制备装置3包括放卷机11，相对应于放卷机11的出料方向依次设置有：涂胶辊12、对辊16、两个定位辊17、机械手19和收卷机20；涂胶辊12上部设置装胶盒13和刮刀14，胶从胶盒中13流入涂胶辊12表面，刮刀14控制支撑层上粘胶层厚度；对辊16上部设置料斗15，料斗15中导电层下料到对辊16上，带有粘胶层的支撑层通过对辊16，导电层通过辊的压力粘接在粘胶层上；两个定位辊上部设置裁刀18，裁刀18间距和导电层间段距离相等，裁刀18在导电层上剪裁；机械手19将剪裁过的间断处从支撑层上取下；收卷机20进行收卷。
如图3、图4所示，本实施例中，液流电池用高导电可焊接双极板，包括导电塑料片材21，导电塑料片材21上下两面设置有完全对称的高导电层22，高导电层22的面积与液流电池电极面积匹配，高导电层22位于导电塑料片材21中心区域，高导电层到导电片材边缘区域为导电塑料区域23；高导电层区域为电流传导区24，导电塑料区域为焊接区23，焊接区23的上下两面与液流电池流液框焊接连接。制备的双极板导电性高，并且双极板四周为导电塑料，满足焊接要求。
本实施例中，高导电层从下到上依次为支撑层、粘胶层、导电层；支撑层是连续的，宽度尺寸比导电层大；粘胶层尺寸与导电层匹配；导电层是间断的，间断距离相等。
Claims (6)
1.一种液流电池用高导电可焊接双极板，包括导电塑料片材，其特征在于，所述导电塑料片材上下两面设置有对称的高导电层，所述高导电层的面积与液流电池电极面积匹配，所述高导电层位于导电塑料片材中心区域，所述高导电层到导电片材边缘区域为导电塑料区域；所述高导电层区域为电流传导区，所述导电塑料区域为焊接区，所述焊接区的上下两面与液流电池流液框焊接连接。
2.根据权利要求1所述的液流电池用高导电可焊接双极板，其特征在于，所述高导电层从下到上依次为支撑层、粘胶层、导电层；所述支撑层是连续的，宽度尺寸比导电层大；所述粘胶层尺寸与导电层匹配；所述导电层是间断的，间断距离相等。
3.一种如权利要求1-2任一项所述的液流电池用高导电可焊接双极板的连续加工装置，其特征在于，包括三辊压光机，相对于三辊压光机的进料口设置有与挤出机或开炼机连接的压延机和片材输出装置，相对应于三辊压光机的出料口依次设置有定位辊、脱膜装置、牵引装置和切片机；所述三辊压光机还与一高导电层制备装置的传导辊相连。
4.根据权利要求3所述的液流电池用高导电可焊接双极板的连续加工装置，其特征在于，所述三辊压光机的第一个辊和第二个辊是同步钢辊，钢辊的表面刻有和间断的与导电层面积、厚度一样的多个凹槽，凹槽的深度为0.03～0.15mm；第三个辊为胶辊，在辊的侧面设有刻度盘和标尺；三个辊的周长为双极板宽度的整数倍，三个辊的直径在0.6m～1.5m之间；三个辊筒为加热辊，三辊的间距可调。
5.根据权利要求3所述的液流电池用高导电可焊接双极板的连续加工装置，其特征在于，所述传导辊为三到四组并安装有伺服电机和气胀轴；相应于所述传导辊设置激光坐标定位装置。
6.根据权利要求3所述的液流电池用高导电可焊接双极板的连续加工装置，其特征在于，所述高导电层制备装置包括放卷机，相对应于放卷机的出料方向依次设置有：涂胶辊、对辊、两个定位辊、机械手和收卷机；所述涂胶辊上部设置装胶盒和刮刀；所述对辊上部设置料斗；所述两个定位辊上部设置裁刀，所述裁刀间距和导电层间段距离相等；所述高导电层制备装置与所述传导辊连接。
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