[实用新型]一种液流电池电极框和隔膜的组件

说明书

一种液流电池电极框和隔膜的组件，特别涉及其在液流电池领域中的应用。包括一个中部带通孔的环状电极框，于电极框通孔中部的内壁面上设有环状凸台或环形凹槽，隔膜放置于电极框中部的通孔内，隔膜的四周边缘与环状平台相抵接或隔膜的四周边缘置于电极框内部环形凹槽内。本实用新型在液流电池中实现了正负极为同一个电极框的技术；在液流电池组装过程中，减少了密封材料的使用，优化了液流电池的组装工艺，降低液流电池的成本；减少密封垫的使用，减薄了电池的厚度，缩小了电池的体积，提高体积比能能；减少液流电池组装过程中密封环节，大大提高了的电堆的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及液流电池用电极框和隔膜技术，特别涉及其在液流电池领域。

背景技术

随着可再生清洁能源使用的呼声越来越高，风能、太阳能等可再生能源的利用问题也收到了更为广泛的关注。可是风能、太阳能等可再生能源发电受季节、气象和地域等条件的影响，具有明显的不连续、不稳定性。其发出的电力波动较大，可调节性差。直接使用，将可能对电网产生较大的冲击。而储能技术可以高效的解决这一问题。因此，储能技术也成为了万众瞩目的焦点。大规模储能技术更被认为是支撑可再生能源普及的战略性技术，得到各国政府和企业界的高度关注。

储能技术包括物理储能和化学储能两大类。物理储能包括抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等。化学储能主要包括铅酸电池、钠硫电池、液流电池和锂离子电池等。然而各种储能技术都有其适宜的应用领域，适合大规模储能的化学储能技术主要包括液流电池、钠硫电池、铅酸电池、锂离子电池。综合考虑各种储能技术的优缺点，液流电池储能技术受到了更为广泛地关注。

在液流电池中，电极框是放置电极和设置流道的场所，并且要求其有足够的强度和较好的耐酸碱腐蚀性。常规的液流电池，每一个单节中都包括一个正极电极框和负极电极框，他们分别存放正极电极和负极电极。正负极电极之间放置隔膜，正负极电极框分别与隔膜接触时采用密封技术，以保证电池没有外漏现象。然而在实际过程中，电池的外漏是经常存在，因此只有减少需要密封的环节，才能直接有效的解决电池的外漏问题。

实用新型内容

为了解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种液流电池电极框和隔膜的组件，其特征在于，包括一个中部带通孔的环状电极框，于电极框通孔中部的内壁面上设有环状凸台或环形凹槽，隔膜放置于电极框中部的通孔内，隔膜的四周边缘与环状平台相抵接或隔膜的四周边缘置于电极框内部环形凹槽内。

于电极框通孔中部的内壁面上沿平行于平板状电极框表面的方向设有环状凸台或环形凹槽。环状凸台或环形凹槽与通孔同轴；

液流电池的正极和负极分别置于环状电极框的通孔内，正极和负极分别位于隔膜的二侧。电极框的二侧表面上分别设有电解液进出流道，电极框每侧表面的电解液进口流道和出口流道设置于电极框每侧表面的通过相对二侧表面上。

本实用新型提供了一种液流电池电极框和隔膜的组件，正极负极共用一个电极框，隔膜放置于电极框中间的环状平台上，环形平台的厚度小于电极框的厚度且设置于电极框上、下表面之间；隔膜四周边缘置于环状平台上表面或下表面处，可通过热压或焊接等方式使隔膜四周边缘与电极框中间环状平台上表面或下表面实现密封；或，正极负极共用一个电极框，隔膜镶嵌于电极框内部的环形凹槽内；隔膜四周边缘置于电极框的环形凹槽内，可通过热压或焊接等方式使隔膜四周边缘和电极框的环形凹槽间实现密封。

电极框厚度优选为0.1-30mm；更优选为0.5-20mm；最优选为1-10mm。

电极框中间的环状平台，其厚度优选为0.01-7mm；更优选为0.1-5mm；最优选为0.2-2mm。

电极框内部的环形凹槽，其厚度优选为0.01-1mm；更优选为0.1-0.8mm；最优选为0.3-0.5mm。