[发明专利]一种台阶定位凸台及应用其组装电堆的方法

说明书

本发明提供一种台阶定位凸台及应用其组装电堆的方法，所述台阶定位凸台外形是两个同轴且直径不同的圆柱体连接而成的形状，圆柱的中心开有贯通的通气孔，大直径的圆柱体的顶面开有凹下去的定位槽。本发明提出的台阶定位凸台，在凸台顶部增加定位槽，增加定位的深度。在台阶定位凸台内加工透气孔，避免装配时内部形成密闭气腔。本台阶定位凸台放置于板框的四角，节约了装配空间。

技术领域

本发明属于储能技术领域，具体涉及一种电池电堆的组装结构及组装方法。

背景技术

氧化还原液流电池是以液体电解液为电极活性物质的二次电池，包括全钒液流电池、锌溴液流电池、多硫化钠/溴液流电池、锌/镍液流电池、铁/铬液流电池、钒/多卤化物液流电池、锌/铈液流电池等。其中，铁铬液流电池以Fe²⁺/Fe³⁺和Cr²⁺/Cr³⁺为氧化还原电对，酸的水溶液为支持电解质。铁铬液流电池正负极均为溶液，安全性高；而且具有储能规模大、循环寿命长、环境友好等优点，被认为是最有应用前景的液流电池储能技术。

一个单元的氧化还原液流电池由隔膜、正负极电解液、正极和负极组成，通常一个单元电池是用两个板框组装而成，板框中间为放置电极的区域，电极一般为碳毡等多孔的材料，正极或负极的电解液流过正极或负极的碳毡。多个单元的电池组合在一起即构成电堆。构成电池的结构材料中，电极采用碳材料，板框通常采用工程塑料，因此即使是很大容量的电堆，也能实现成本低廉；尤其是铁铬液流电池，可以做到极大的容量且安全有保证。

多个单元的电池组合时，其板框要叠放在一起，相互位置须固定。现有的机械定位技术多采用圆柱形的定位部件(例如图1所示)，需要的空间比较大，在空间局促的环境中不便使用。专利CN103633359A公开了一种燃料电池电堆的组装方法，包括将电堆组装外定位工装固定在施压装置上，将电堆组件按次序放入外定位工装内堆叠，施压装置向堆叠在外定位工装内的电堆组件施压至设定压力值，在压力值下将集成封装侧板分别紧固在电堆四周封装，撤掉施压装置的压力和外定位工装，取出封装完的电堆，组装完成。此方法需要使用外定位工装，对操作空间和成本的要求更高。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的第一个目的是提出一种台阶定位凸台，以实现快速准确的电堆组装。

本发明的第二个目的是提供应用所述的台阶定位凸台组装电堆的方法。

实现本发明上述目的的技术方案为：

一种台阶定位凸台，所述台阶定位凸台外形是两个同轴且直径不同的圆柱体连接而成的形状，圆柱的中心开有贯通的通气孔，大直径的圆柱体的顶面开有凹下去的定位槽。

其中，小直径的圆柱体的外径D1和所述凹下去的定位槽的内径D2相适配。

进一步地，所述小直径的圆柱体的外径D1比定位槽内径D2小0.01～0.1mm。

本发明的一种优选技术方案为，所述大直径的圆柱体的高度为3.5～4.5mm，所述凹下去的定位槽的深度为所述高度的0.6～0.75倍。

其中，所述小直径的圆柱体的外径D1为18～22mm；

可选地，所述通气孔的内径为6～7mm。

所述小直径圆柱体的高度为所述大直径的圆柱体的高度的1.5～2.0倍。

本发明的进一步优选技术方案为，在所述大直径的圆柱体顶面和底面，以及小直径圆柱体的底面均开有倒角。

所述大直径的圆柱体顶面和底面的倒角为边长0.4～0.6mm的倒角。

所述小直径圆柱体的底面的倒角深度为0.75～1.0mm。

其中，所述台阶定位凸台的材质为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)中的一种。