液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)及液流電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及液流電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)及液流電池。
【背景技術(shù)】
[0002]化石能源的日益枯竭以及由于過度使用化石能源而引起的嚴(yán)重環(huán)境污染，使研究和大規(guī)模利用可再生能源成為世界各國能源安全和可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。但是，可再生能源(如風(fēng)能、太陽能、海洋能及小水電等)發(fā)電具有不穩(wěn)定和不連續(xù)的特點，需要開發(fā)和建設(shè)配套的儲能系統(tǒng)來保證可再生能源發(fā)電和供電的連續(xù)和平穩(wěn)，在己有的儲能方案中，液流電池由于具有安全性好、壽命長，蓄電容量大、選址自由和清潔環(huán)保等優(yōu)點，被認(rèn)為是最有希望應(yīng)用于大規(guī)模儲能蓄電場合的儲能方案。此外，高效液流電池還可用于火力發(fā)電及核電站電網(wǎng)的“削峰填谷”自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭等非常時期的應(yīng)急電源，重要軍事基地的備用電站等。
[0003]電堆是液流電池的核心部件之一，為保證電解液進(jìn)入電堆內(nèi)部的均勻性，通常由一定數(shù)量的單電池串聯(lián)組成兩個或多個子電堆，子電堆之間通過進(jìn)液板相互連接而成電堆整體。所述單電池由正半電極、離子傳導(dǎo)膜、負(fù)半電極以及雙極板構(gòu)成。每個子電堆由若干個串聯(lián)的單電池、進(jìn)液板、集流板和端板構(gòu)成，以上部件通過緊固部件固定在一起。
[0004]電解液在栗的驅(qū)動下流入進(jìn)液板的流道，通過雙極板、電極框和離子傳導(dǎo)膜的電解液公共通道進(jìn)入電極框的電解液分支流道中，電解液通過電極框上設(shè)置的多層級流道進(jìn)入電極內(nèi)部，發(fā)生氧化還原反應(yīng)后，再從電極框另一側(cè)的流道流出，匯總到雙極板、電極框和離子傳導(dǎo)膜在另一側(cè)位置的電解液公共通道后通過進(jìn)液板流道返回到電解液儲罐中。通過以上過程形成電解液流動環(huán)路，使得活性物質(zhì)在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而實現(xiàn)電能的存儲與釋放。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)由多個子堆構(gòu)成的電堆在進(jìn)行安裝及檢測等工作時，需要通過一定的接頭裝置(如閥門、法蘭等)將電解液輸送管路與電堆上進(jìn)液板的流道口相連接。但是相鄰子電堆之間的兩個進(jìn)液板往往其電解液流道及流道口采用并排式等高設(shè)計，這種設(shè)計因受限于進(jìn)液板的厚度尺寸，導(dǎo)致連接進(jìn)液板流道口和電解液輸送管路的接頭裝置的類型和尺寸受到限制，制造商在進(jìn)行設(shè)備選型時，往往難以找到合適尺寸的接頭裝置，延長了產(chǎn)品的設(shè)計流程。雖然現(xiàn)有技術(shù)也提出了一種解決該技術(shù)問題的方法，即通過在一個進(jìn)液板流道口處安裝相應(yīng)的彎頭結(jié)構(gòu)來擴(kuò)充相鄰流道口的距離，但是這種方法會額外引入電解液管路系統(tǒng)的泄漏點，增加電堆和管路系統(tǒng)的安裝、檢測和維護(hù)的復(fù)雜性，降低電池長期運行的安全性和穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型旨在提供一種液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)，有別于傳統(tǒng)方式，采用一種錯排式排列方式，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的液流電池流道口外接閥門或法蘭的沖突問題。
[0007]本實用新型技術(shù)方案如下:
[0008]液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)，所述液流電池包括若干個進(jìn)液板；所述進(jìn)液板內(nèi)部設(shè)有流道，流道口位于所述進(jìn)液板的端部；相鄰的兩個進(jìn)液板對應(yīng)的流道口在豎直方向上呈錯開式排列。
[0009]優(yōu)選地，所述相鄰的兩個進(jìn)液板內(nèi)部對應(yīng)的流道在豎直方向上呈錯開式排列。
[0010]優(yōu)選地，所述進(jìn)液板的厚度50?10cm，進(jìn)一步優(yōu)選為40?20cm。
[0011]優(yōu)選地，所述進(jìn)液板的材質(zhì)選自聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯和環(huán)氧樹脂中的一種。
[0012]優(yōu)選地，所述至少一個流道具有彎道結(jié)構(gòu)。
[0013]優(yōu)選地，所述至少一個流道設(shè)有開孔，開孔處采用密封圈密封。
[0014]優(yōu)選地，所述開孔的孔徑為Φ2?5cm。
[0015]優(yōu)選地，所述密封圈材質(zhì)選自丁腈、三元乙丙或氟橡膠。
[0016]優(yōu)選地，所述密封圈為圓環(huán)、橢圓環(huán)、梯形環(huán)，或異形環(huán)。
[0017]本實用新型還提供一種液流電池，具有以上所述的液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)。
[0018]本實用新型的有益效果為:
[0019]1.在加工上易于實現(xiàn)，只需改變進(jìn)液板流道口和流道的排列方式，便可實解決流道口外接閥門或法蘭等組裝時的沖突；
[0020]2.簡化了進(jìn)液板接頭裝置的組裝，電堆需要轉(zhuǎn)移或維修時，便于拆卸、維修及再次安裝；
[0021]3.現(xiàn)有技術(shù)非錯排式由于相鄰閥門距離過近，導(dǎo)致施工工具無法工作，在電堆與電解液管路出出現(xiàn)漏液、部件不嚴(yán)密的情況，無法盡快實現(xiàn)維修維護(hù)。而錯排結(jié)構(gòu)由于不引入其他彎頭結(jié)構(gòu)，減少電解液的泄漏點，安全性更好，在一定程度上降低了電池的維修難度。
【附圖說明】
[0022]本實用新型附圖11幅，
[0023]圖1現(xiàn)有技術(shù)多個子電堆并列式流道口 ；
[0024]圖2現(xiàn)有技術(shù)多個子電堆并列式外置管和球閥；
[0025]圖3本實用新型液流電池進(jìn)液板I型錯開式流道口 ；
[0026]圖4本實用新型液流電池進(jìn)液板II型錯開式流道口 ；
[0027]圖5本實用新型多個子電堆液流電池進(jìn)液板I型錯開式流道口 ；
[0028]圖6本實用新型多個子電堆液流電池進(jìn)液板I型錯開式外置管和球閥；
[0029]圖7本實用新型液流電池進(jìn)液板I型A板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相同；
[0030]圖8本實用新型液流電池進(jìn)液板I型B板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
[0031 ] 圖9本實用新型液流電池進(jìn)液板II型A板、B板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
[0032]圖10流道開孔處設(shè)有密封結(jié)構(gòu)；
[0033]圖11異形環(huán)；
[0034]圖中，1-A板，2-B板，3-彎道結(jié)構(gòu)，4密封結(jié)構(gòu)，5開孔。
【具體實施方式】
[0035]下述非限制性實施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0036]實施例1
[0037]如圖3所示，液流電池由兩個半電堆和四個進(jìn)液板構(gòu)成，相鄰A板、B板對應(yīng)的四個流道口在豎直方向上呈錯開式排列，排列方式為I型。
[0038]實施例2
[0039]如圖5、圖6所示，液流電池由多個電堆和多個進(jìn)液板構(gòu)成，相鄰A板、B板對應(yīng)的四個流道口在豎直方向上呈錯開式排列，排列方式為I型；其內(nèi)部流道結(jié)構(gòu)如圖7、圖8所示，與現(xiàn)有技術(shù)不同，A板的流道不設(shè)置彎道，兩個流道分別設(shè)有2個開孔，B板的兩個流道分別設(shè)置2個彎道。
[0040]實施例3
[0041]如圖4所示，液流電池由兩個半電堆和四個進(jìn)液板構(gòu)成，相鄰A板、B板對應(yīng)的四個流道口在豎直方向上呈錯開式排列，排列方式為II型，其內(nèi)部流道結(jié)構(gòu)如圖9所示，其中一個流道設(shè)有2個彎道，另一個流道設(shè)有2個開孔；如圖10、11所示，開孔處設(shè)有密封圈，密封圈為具有凸起的異形環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項】
1.液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)， 所述液流電池包括若干個進(jìn)液板； 所述進(jìn)液板內(nèi)部設(shè)有流道， 流道口位于所述進(jìn)液板的端部； 其特征在于，相鄰的兩個進(jìn)液板對應(yīng)的流道口在豎直方向上呈錯開式排列。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述相鄰的兩個進(jìn)液板內(nèi)部對應(yīng)的流道在豎直方向上呈錯開式排列。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述進(jìn)液板的厚度為50 ?1cm04.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述進(jìn)液板的材質(zhì)選自聚乙稀、聚氯乙稀、聚丙稀、聚偏氟乙烯和環(huán)氧樹脂中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個流道具有彎道結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個流道設(shè)有開孔，開孔處采用密封圈密封。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述開孔的孔徑為Φ2?5cm。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)，所述密封圈材質(zhì)選自丁腈、三元乙丙或氟橡膠。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)，所述密封圈為圓環(huán)、橢圓環(huán)、梯形環(huán)，或異形環(huán)。10.液流電池，其特征在于，具有權(quán)利要求1-9任意一項所述的液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種液流電池進(jìn)液板結(jié)構(gòu)及液流電池，所述液流電池包括若干個進(jìn)液板；所述進(jìn)液板內(nèi)部設(shè)有流道，流道口位于所述進(jìn)液板的端部；相鄰的兩個進(jìn)液板對應(yīng)的流道口在豎直方向上呈錯開式排列。本實用新型的有益效果為：在加工上易于實現(xiàn)，只需改變進(jìn)液板流道口的排列方式，便可實解決流道口外接的接頭裝置(閥門或法蘭等)組裝時的沖突；簡化了進(jìn)液板接頭裝置的組裝，當(dāng)電堆需要轉(zhuǎn)移或維修時，便于拆卸、維修及再次安裝；在一定程度上降低了電池的維修難度。
【IPC分類】H01M8/18, H01M8/04
【公開號】CN204927426
【申請?zhí)枴緾N201520674407
【發(fā)明人】劉盛林, 張華民, 許曉波, 姜宏東, 馬相坤, 楊振坤
【申請人】大連融科儲能技術(shù)發(fā)展有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月1日