[发明专利]一种液流电池用高导电双极板及其连续化加工装置和方法

说明书

本发明涉及液流电池制造领域，具体为一种液流电池用高导电双极板及其连续化加工装置和方法。该双极板为五层结构，中间层为陶瓷纤维纸层，陶瓷纤维纸层上下两层为上导电胶层、下导电胶层，上导电胶层的上层为上加强层，下导电胶层的下层为下加强层。该连续化加工装置由在生产线上按顺序布置的放卷机、涂胶槽、加热保温装置、热贴合装置、四辊压光机、冷却辊、牵引机和收卷机组成，将陶瓷纤维纸安装在放卷机上并在两侧涂覆导电胶层同时加热，再采用热贴合装置直接将加强层通过四辊压光机覆在导电胶层表面压制成型。本发明采用陶瓷纤维纸做骨架同时覆导电胶层和加强层工艺制备高导电双极板，表面平整性好，导电性能好。

技术领域

本发明涉及液流电池制造领域，具体为一种液流电池用高导电双极板及其连续化加工装置和方法。

背景技术

液流电池是一种新型的电化学储能电池，具有高效、灵活、安全和环保等优点，可作为可再生能源规模化发电储能、电网调峰等应用；经过多年的持续研究开发，已具备了通过进一步的技术攻关，解决关键共性技术问题从而实现产业化发展的条件。随着越来越多的示范项目的开展，液流电池储能的功能越来越清晰，其作用也获得了广泛认可，但成本仍是制约其商业化进展的瓶颈因素。液流电池储能成本的降低依赖于：以高性能的材料为基础的高性能电池降低单位成本消耗；以新型高效的工艺降低材料成本；规模化的生产方式降低生产成本。

双极板的作用是将液流电池串联起来组装成一个整体电池堆的关键部件，它的一侧与一个单电池的正极侧接触，另一侧与毗邻的单电池的负极侧接触，是液流电池的关键组件之一，也是制约液流电池发展的因素之一：其电阻约占电池物理内阻的10～20％，其成本也占到电池堆成本的15％～30％，因此研发性能优良、价格低廉，制备工艺简单的双极板是解决液流电池商品化的关键因素之一。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种液流电池用高导电双极板及其连续化加工装置和方法，采用陶瓷纤维纸做骨架同时覆导电胶层和加强层工艺制备高导电双极板，表面平整性好，导电性能好。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种液流电池用高导电双极板，该双极板为五层结构，中间层为陶瓷纤维纸层，陶瓷纤维纸层上下两层为上导电胶层、下导电胶层，上导电胶层的上层为上加强层，下导电胶层的下层为下加强层。

所述的液流电池用高导电双极板，陶瓷纤维纸层的密度为0.2～1.4g/cm³，宽幅为100～1220mm，厚度为0.03～5mm。

一种液流电池用高导电双极板的连续化加工装置，该连续化加工装置由在生产线上按顺序布置的放卷机、涂胶槽、加热保温装置、热贴合装置、四辊压光机、冷却辊、牵引机和收卷机组成，卷绕在放卷机上的陶瓷纤维纸经定位辊一后，进入装有导电胶的涂胶槽，导电胶内设上下对辊：上辊、下辊，陶瓷纤维纸经过导电胶后，其上下两层分别涂覆导电胶层，经定位辊二后进入加热保温装置，加热后通过热贴合装置直接将加强层覆在导电胶层表面，为增强陶瓷纤维纸、加强层、导电胶层之间的附着力，通过四辊压光机压制成型，再经过冷却辊冷却、牵引机牵引，最后由收卷机收卷获得双极板。

所述的液流电池用高导电双极板的连续化加工装置，热贴合装置的结构设计：陶瓷纤维纸层经涂胶槽、加热保温装置后，上下方各设有一个展平辊：上展平辊、下展平辊，每个展平辊上分别成卷放置加强层，每个加强层卷的直径为0.2～0.8m，并在每个加强层与四辊压光机的通道上设置张力控制辊：上张力控制辊、下张力控制辊。

所述的液流电池用高导电双极板的连续化加工装置，四辊压光机中的四个辊筒两两一组、每组上下两个辊筒相对设置，每个辊筒的直径在0.2m～1.0m，上下两个辊筒的间距为0.5～5mm，每个辊筒的长度在0.4m～1.0m；四辊压光机的前面两个辊筒是热辊，使用时进行加热操作；四辊压光机的后面两个辊筒是冷却辊，使用时通冷却水。