[发明专利]一种液流电池堆

说明书

技术领域

本发明涉及液流电池，特别是指一种液流电池堆结构，属于储能和电化学领域。

背景技术

液流电池因其能量储存于电解液中，可通过增加储液罐的体积或提高溶液浓度增加电池容量；其电堆与活性物质分离，可实现电池功率和容量的分别调节；充、放电过程不包括复杂的多相反应，不存在一般电池体系中经常发生的活性物质脱落和短路现象；深度充、放电对电池寿命影响不大；电池组中的各个单位电池状态基本一致，维护简单方便；通过更换电解液达到快速充电的目的等特点，使其在大规模蓄电、储能和电动车动力电源方面具有明显的优势。

参见附图1，目前，液流电池堆采用的结构主要为单电池之间的串联结构。这种结构容易提高电堆的工作电压。但对电池双极板的性能要求很高，为满足电池对双极板材料性能的要求，致使电池成本增大。这是因为双极板的一面为正极电解液，另一面为负极电解液，因此要求双极板既能耐强氧化、又有很高的致密度以阻止正、负电解液相互渗透而发生自放电反应，导致电池能量效率的降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种结构简单合理、性能可靠、可有效降低电池对双极板性能要求、降低电池成本的液流电池堆。

本发明----一种液流电池堆是采用下述方案实现的：包括两块端板，一块隔膜，两块双极板，所述两端板之间通过隔膜将液流电池堆分隔为正极电解液和负极电解液两个区域，在所述每一区域设置一块与相应区域电解液极性相同且正反两面同极性的双极板，所述同一双极板两极之间并联。

本发明中，每一块双极板的进液口均设置于双极板下方的同一位置，出液口均设置于双极板上方的同一位置。

本发明由于采用将液流电池堆分隔为正极电解液和负极电解液两个区域，并在所述每一区域设置一块与相应区域电解液极性相同且正反两面同极性的双极板的结构形式，改变了传统电池堆中双极板两侧为不同极性电解液的状况，有效的减少了双极板两侧电解液串液而导致电池自放电，降低电池效率的现象发生；特别是在双极板两侧均为同极性的电解液，因此，对双极板材料致密度的要求明显降低，可有效降低电池的制造成本；同时，同一双极板两极采用并联的结构形式，可有效提升电池堆的充、放电电流，更适合制造需要大电流放电要求用的电池；另外，由于采用上述结构形式，还具有如下优点：1：可以有效简化电池堆的结构，见附图1，如制造具有相同功率的电池堆，采用传统的电池堆结构，至少需要两个端电极、两片隔膜和一个双极板；而采用本发明的结构，则仅仅需要两个双极板和一片隔膜；2、见附图3、4，由于双极板两侧为相同极性的电解液，因此，在双极板上设置进、出液口时，不必像传统结构需要将进、出液口设置于双极板上方或下方的相对位置，而只需将进、出液口设置于双极板上方或下方的相同位置，这样，在生产双极板时，至少可以减少一套开口的模具，并且，可以简化双极板的安装工序；综上所述：本发明结构简单合理、可有效降低液流电池堆对双极板材料性能的要求，特别是降低对双极板致密性的要求，有效降低电池堆的生产成本，同时，可以有效减少电池堆中正、负电解液串液而导致电池自放电，降低电池效率的现象发生，延长电池的使用寿命；适于作为现有液流电池堆的更新换代产品，特别适于需要大电流放电用电池堆。

附图说明

附图1为传统电池堆结构示意图。

附图2为本发明结构示意图。

附图3(a)为传统电池堆双极板一侧进、出液口开口位置示意图。

附图3(b)为附图3(a)绕轴逆时针旋转90°时反映的电池堆双极板另一侧进、出液口开口位置示意图。

附图4(a)为本发明电池堆双极板一侧进、出液口开口位置示意图。

附图4(b)为附图4(a)绕轴逆时针旋转90°时反映的电池堆双极板另一侧进、出液口开口位置示意图。

其中，附图1、2中：1---端板，2---正极电解液，3---负极电解液，5---端电极，6---隔膜，7---双极板。

附图3、4中，8---进液口，9---出液口。

具体实施方式

参见附图2，本发明---一种液流电池堆，包括两块端板1，一块隔膜6，两块双极板7，所述两端板1之间通过隔膜6将液流电池堆分隔为正极电解液2和负极电解液3两个区域，在所述每一区域设置一块与相应区域电解液极性相同且正反两面同极性的双极板7，所述同一双极板7两极之间并联。

参见附图4(a)、(b)，本发明中，每一块双极板7的进液口8均设置于双极板7下方的同一位置，出液口9均设置于双极板7上方的同一位置。