[发明专利]液流电池用三合一电极材料及其制造工艺与装置

说明书

本发明公开了液流电池用三合一电极材料及其制造工艺与装置：包括双极板，双极板的上下两端分别卡接有双极板固定腔体，双极板的两侧均设有碳毡，碳毡远离双极板的一侧均设有加热部件，加热部件远离碳毡的一侧设有压力部件，压力部件远离加热部件的一侧均卡接有碳毡固定腔体，碳毡为经过化学活化、碎纤维去除、干燥的亲水材料，双极板为可塑性的石墨、碳纤维、炭黑、塑料经过混炼造粒、连续辊压出板、应力消除等制造工艺后的成品，有效降低电极与双极板间接触电阻，提高电池电压效率；接触电阻长期运行过程中稳定，保证电池效率，提高运行寿命；降低电堆组装难度和成本；提高电堆内单电池一致性及成组电堆一致性，降低系统成本，提高系统效率。

技术领域：

本发明属于电池材料与制作方法技术领域，特别涉及液流电池用三合一电极材料及其制造工艺与装置。

背景技术：

液流电池电堆部件通常采取叠层摆放，将批量电池部件夹紧，形成电池堆，部件过多，造成密封较为困难；电极材料为可压缩多孔碳毡，与双极板仅采用压紧方式形成导电通路，碳毡可压缩率在压力释放后不是100％回弹，电导率会随着电堆运行时间延长，意味着长期运行电池内阻会增加，接触电阻不断增大，电堆效率下降，放热增加，进一步影响电堆密封和能量效率；仅采用压紧方式要求双极板需要导电性，即较高的导电材料石墨含量，但是同双极板另一性能要求韧性相矛盾，增加成型难度和长期运行物理尺寸及表面化学稳定性，提高双极板制造难度和成本；双极板表面一致性及不同双极板表面一致性很难保证，因此电堆中单电池一致性不高，提高电堆大规模成组困难，降低系统效率和电堆输出。

发明内容：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供液流电池用三合一电极材料及其制造工艺与装置。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：

液流电池用三合一电极材料及其制造工艺与装置：包括双极板，所述双极板的上下两端分别卡接有双极板固定腔体，所述双极板的两侧均设有碳毡，所述碳毡远离双极板的一侧均设有加热部件，所述加热部件远离碳毡的一侧设有压力部件，所述压力部件远离加热部件的一侧均卡接有碳毡固定腔体。

作为本发明的一种优选技术方案，所述碳毡为经过化学活化、碎纤维去除、干燥的亲水材料，所述双极板为可塑性的石墨、碳纤维、炭黑、塑料经过混炼造粒、连续辊压出板、应力消除等制造工艺后的成品。

采用上述的液流电池用塑性高导电复合材料的制造工艺，包括以下步骤；

T1、先加热双极板中央与碳毡的接触面，使得碳毡纤维能深入双极板内部，待双极板表面冷却后，碳毡与双极板融为一体；

T2、三合一电极材料为双极板双面同时加热并将双侧碳毡压入本体，同时保证双极板四周物理形状与尺无变化；

T3、所述三合一电极所用碳毡放置在模具腔体中，并保证突出模具表面一定高度。

作为本发明的一种优选技术方案，包括双极板，所述双极板的上下两端分别卡接有双极板固定腔体，所述双极板的两侧均设有碳毡，所述碳毡远离双极板的一侧均设有加热部件，所述加热部件远离碳毡的一侧设有压力部件，所述压力部件远离加热部件的一侧均卡接有碳毡固定腔体。

本发明的有益效果：有效降低电极与双极板间接触电阻，提高电池电压效率；接触电阻长期运行过程中稳定，保证电池效率，提高运行寿命；降低电堆组装难度和成本；提高电堆内单电池一致性及成组电堆一致性，降低系统成本，提高系统效率。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的装置结构示意图。

图中：1、碳毡固定腔体；2、压力部件；3、加热部件；4、双极板；5、双极板固定腔体；6、碳毡。

具体实施方式：

实施例1