[实用新型]一种液流电池一体化模组结构

说明书

一种液流电池一体化模组结构，属于液流电池领域，为了解决大功率液流电池电堆模组化集成及气密性问题，第一电极安装在第一板框的第一板孔中，第一电极弹性粘结在第一双极板的第一密封槽内而使第一板框通过第一电极与第一双极板密封连接；第二电极安装在第二板框的第二板孔中，第二电极弹性粘结在第二双极板的第二密封槽内而使第二板框通过第二电极与第二双极板密封连接；质子交换膜朝向第一板框的一侧及在厚度方向上，一部分质子交换膜弹性粘结在第一板框的第三密封槽内，质子交换膜朝向第二板框的一侧及在厚度方向上，另一部分质子交换膜弹性粘结在第二板框的第四密封槽内，效果是减小因电解液工作压力波动引起组件位移的影响。

技术领域

本实用新型属于液流电池领域，涉及一种液流电池一体化模组结构，以及安装所述模块或模组的电堆，和安装所述电堆的液流电池。

背景技术

液流电池，全称为氧化还原液流电池，是一种高效的电化学储能技术。液流电池由双极板、碳电极、质子交换膜、集流板、电极边框、端板等部件组成。液流电池工作介质是酸性液体，称为电解液，电解液的流失不仅会引起充放电能量的下降，而且会造成环境污染，此外还可能引起安全事故。在整个液流电池系统中，电堆是其核心功率组件，而且也是整个系统密封最薄弱的部件。电堆作为液流电池功率单元，其功率在既定能量效率下由单电池数量决定。随着储能行业的发展，液流电池储电量与输出功率需求越来越大，大功率电堆需要上百甚至几百片单电池串联组成，庞大的单电池堆叠对电堆密封及充放电性能一致性，以及电池运行可靠性提出很高的要求，提高了电堆集成难度，同时增加了电堆耐久性能风险。现有大功率电堆集成常采用双极板、电极、板框、质子膜重复堆叠的方式，不利于集成效率的提升，整个电堆的气密性在整堆集成后才能评测，不利于泄漏源排查，从而降低了电堆的维保性能，因此电堆的模块化集成具有迫切需求。

实用新型内容

为了解决大功率液流电池电堆模组化集成及模组气密性的问题，减小因电解液工作压力波动引起组件位移的影响，提高电堆充放电性能一致性，本实用新型提出如下技术方案：一种液流电池一体化模组结构，包括第一双极板、第一电极、第一板框、质子交换膜、第二双极板、第二板框、第二电极，第一电极安装在第一板框的第一板孔中，第一电极弹性粘结在第一双极板的第一密封槽内而使第一板框通过第一电极与第一双极板密封连接；第二电极安装在第二板框的第二板孔中，第二电极弹性粘结在第二双极板的第二密封槽内而使第二板框通过第二电极与第二双极板密封连接；质子交换膜朝向第一板框的一侧及在厚度方向上部分质子交换膜弹性粘结在第一板框的第三密封槽内，质子交换膜朝向第二板框的一侧及在厚度方向上部分质子交换膜弹性粘结在第二板框的第四密封槽内。

作为技术方案的补充，第一双极板包括边框及第一流场区域，第一流场区域为第一双极板由边框向中间区域内凹形成的第一密封槽，第一板框上与第一双极板的第一密封槽所相对的区域上的开口为第一板孔，第一板孔在第一板框的厚度方向上贯通第一板框。

作为技术方案的补充，第二双极板包括边框及第二流场区域，第二流场区域为第二双极板由边框向中间区域内凹形成的第二密封槽，第二板框上与第二双极板的第二密封槽所相对的区域上的开口为第二板孔，第二板孔在第二板框的厚度方向上贯通第二板框。

作为技术方案的补充，第一板框包括板面上的第一板孔及位于第一板孔四周的边框区域，第一板框朝向第二双极板一侧的边框区域内凹形成第三密封槽；

第二板框包括板面上的第二板孔及位于第二板孔四周的边框区域，第二板框朝向第一双极板一侧的边框区域内凹形成第四密封槽。

作为技术方案的补充，第一电极的厚度大于第一板孔的厚度，第二双极板的厚度大于第二板孔的厚度。

作为技术方案的补充，第一电极弹性粘结在第一双极板的第一密封槽内是将第一电极的侧面粘结在第一密封槽的内侧的开槽面上；

第二电极弹性粘结在第二双极板的第二密封槽内是将第二电极的侧面粘结在第二密封槽的内侧的开槽面上。