[发明专利]一种电池板及钒电池

说明书

技术领域

本发明实施例涉及钒电池技术领域，尤其涉及一种电池板及钒电池。

背景技术

液流电池板多用于钒电池(全钒氧化还原电池，VRB，Vanadium Redox Battery)中，它是一种以不同价态的钒离子电解液进行氧化还原的电化学反应装置，能够高效地实现化学能与电能之间的相互转化。

具体的，它是以钒离子V4⁺/V5⁺和V2⁺/V3⁺作为电池的正负极氧化还原对，将正负极电解液分别储存于两个储液罐中，由耐酸液体泵驱动活性电解液至反应场所再回至储液罐中形成循环液流回路，以实现充放电过程。在整个全钒氧化还原液流电池储能系统中，电池组性能的好坏决定着整个系统的充放电性能，尤其是充放电功率。电池组是由多片单电池依次叠放压紧，串联而成。电池容量可以随着储液罐体积的增加而提高，电池的输出功率则由电池组控制，功率和容量相互独立，可以分开灵活设计，且电池使用寿命长，能深度放电而不损坏电池，它具有功率大、容量大、效率高、成本低、寿命长、绿色环保等优点，因此在风能太阳能储能、UPS电源、电网调峰等领域有很好的发展前景。

现有技术中，钒电池主要包含作为电极材料使用的碳毡或者石墨毡、作为流道作用的电池板、以及作为集流体使用的电极板，而上述三者是通过装配压紧力来实现连接的，并设置密封垫，以确保不会泄露电解液。

然而，对于传统的液流框来说，其侧面具有一个整体的定位平面，因而，即便使用了作为密封措施的密封圈，密封圈多由价格昂贵的氟材料制成。通常，密封圈沿电池板壳体的边缘内圈设置，由于电池板壳体边长较长，密封圈的长度也随之而长，进一步提高了钒电池的制造成本。

此外，如果密封圈的密封效果不理想，则会造成电池内外漏液的情况。当电池内部漏液时，在电池工作时会发出热量，并在各流道出析出钒晶体，从而造成堵塞，影响电解液的流通，使电池瘫痪。当电池外部漏液时，则电解液会造成环境污染。现有技术中，钒电池的结构一般采用外置式弹簧，其结构参见图1，弹簧4套设在螺杆2上，弹簧4一端与钢结构夹板1接触，弹簧4另一端与螺帽3接触。在电堆组装时，把弹簧4与电堆中的组件一起压缩，电堆各个组件靠弹簧4压紧。但由于弹簧4无论怎么压缩，都存在一定的伸缩空间，弹簧4无法被螺帽3完全锁死，弹簧4变形，从而导致流道侧板5、双极板6、电池板7以及磺酸离子膜8之间出现渗漏的情况。此外，如果采用多组电堆组件组装，还会发生中间的电堆组件向下沉的情况，导致各组件流道孔错位，更容易发生正负液混合，导致发生放电现象，致使系统瘫痪。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种电池板及钒电池，不仅可以避免渗漏，还可以降低电池板和钒电池的制作成本。

为了达到上述目的，本发明提供了一种电池板，包括壳体；

所述壳体设有用于安装电极板的安装口；

所述壳体沿所述安装口外圈附近设有第一橡胶密封圈，所述第一橡胶密封圈凸出于所述壳体表面。

与现有技术相比，本电池板所选用的第一橡胶密封圈的长度相对较短，故而降低了第一橡胶密封圈的制作成本，从而降低了钒电池的制作成本。

本发明还提供了一种钒电池，包括弹簧、螺帽、螺杆、两块钢结构夹板、两块流道侧板，以及n块如权利要求1所述的电池板，n为大于或等于1的自然数；

所述电池板位于所述流道侧板之间；

所述流道侧板的一侧设有弹簧固定结构，所述弹簧的一端安装在所述弹簧固定结构内，所述弹簧的另一端与所述钢结构夹板的一侧面接触，螺帽套设在螺杆上，螺帽与钢结构夹板的另一侧面接触。

本发明同现有技术相比，设计了内置式弹簧结构，弹簧设于流道侧板与钢结构夹板之间，当螺帽把电堆组件锁紧时，弹簧一起完成压缩，这样能量储存到了弹簧中，弹簧在组装好的电堆中释放能量，并对电堆形成恒定的挤压作用，从而提高了电堆组件之间的密封性，避免了相互泄漏；另一方面，由于挤压力足够，也避免了多个电堆组件组装时，中间的电堆组件向下沉的情况，从而避免了由于流道孔相互错误而导致正负液相互渗透造成放电。

在一实施例中，所述壳体沿所述壳体的边缘内圈附近设有第二橡胶密封圈，所述第二橡胶密封圈凸出于所述壳体表面。

在一实施例中，所述的弹簧固定结构包括外圈弹簧固定结构、内圈弹簧固定结构和中心弹簧固定结构。