[发明专利]一种液流电池的密封结构及电堆

说明书

本发明提供一种液流电池的密封结构及其电堆。该液流电池的密封结构包括：第一电池板框，所述第一电池板框的下表面设有凸起环；和第二电池板框，所述第二电池板框的上表面设有与所述凸起环相配合的环形的密封槽，所述密封槽内设有弹性胶体。本发明第一电池板框的凸起环与第二电池板框密封槽中的弹性胶体形成良好的挤压，密封性能优良，能够承受较大的压力而不发生泄漏、渗漏；凸起环和密封槽与板框为一体，不会发生错位、扭曲、脱落，提高制造过程中的可靠性。

技术领域

本发明涉及属于液流电池领域，特别涉及一种液流电池的密封结构及电堆。

背景技术

随着环境问题日益严重，减少传统能源如煤、石油等的使用成为当前世界各国的主要议题，可再生能源利用率的提高成为改善自然环境、满足生产生活需求的主要途径。然而，可再生能源中风能的不确定性和太阳能及潮汐能的间歇性，给能源的利用带来一定的困难，也给电网带来不稳定的因素，因此，提高能源利用率的大规模蓄电储能装置成为研究的重点，其中，液流电池作为一种可靠、适用的大规模蓄电储能的技术方式成为关注的目标。

液流电池是通过不同价态的离子之间的氧化还原反应，实现电能与化学能的转换，达到储存和释放能量的目的，具有响应速度快，耐冲击，长寿命，效率高，综合成本低。液流电池系统主要由电堆和电解液组成，电堆是电极反应的场所，负责充电放电的能量转化，电解液中的离子通过其价态的变化实现能量储存的目的，因此，液流电池中的功率模和容量相对独立，可以灵活设计和扩展。

液流电池的电堆由多片电池叠加而成，产生高电压，电解液在其中流动、反应实现能量转换，电堆中，流动的电解液不能相互渗漏及外部泄漏，因此，电堆的密封结构有着至关重要的作用，目前密封结构出现有密封材料脱落、错位、扭曲的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明目的之一在于提供一种液流电池的密封结构，该密封结构解决电堆组装、制造过程中的密封材料的错位和扭曲的问题，提高了密封材料的可靠性。

本发明采用以下技术方案：

一种液流电池的密封结构，包括：

第一电池板框，所述第一电池板框的下表面设有凸起环；和

第二电池板框，所述第二电池板框的上表面设有与所述凸起环相配合的环形的密封槽，所述密封槽内设有弹性胶体；

密封时，所述第一电池板框与所述第二电池板框接触，所述凸起环对所述密封槽中的弹性胶体进行挤压。

其中，所述凸起环与所述第一电池板框的连接方式选自注塑、粘结、间隙配合、焊接、熔融挤出或3D打印。

其中，所述凸起环采用树脂和/或橡胶制成；

优选地，所述树脂选自PP、PVC、PE、PVDF、PTFE或PVC/ABS合金中的一种或至少两种的混合物，优选PP、PE或PVC中的一种或至少两种的混合物；也可以为三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶等一些弹性高分子材质。

优选地，所述橡胶选自三元乙丙橡胶、丁腈橡胶或氟橡胶中的一种或至少两种的混合物。以及其他的硫酸腐蚀的弹性体，以及耐硫酸腐蚀的能熔融挤出的弹性体、以及能固化为弹性胶体且耐硫酸腐蚀的单组分、双组分或多组分的能流动的胶体。

其中，所述凸起环的横截面为半圆形、半椭圆形或梯形；

优选地，所述凸起环的高度为0.3～1mm，例如可以为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm等，优选0.4～0.7mm；

优选地，所述凸起环与所述第一电池板框接触面的宽度为1.5～4mm，例如可以为1.5mm、1.6mm、1.8mm、2.0mm、2.2mm、2.5mm、2.8mm、3.0mm、3.5mm、3.8mm或4.0mm等，优选1.6～2.8mm。