[发明专利]一种滚筒式半液流电池、电池组

权利要求书

1.一种滚筒式半液流电池，其特征在于，其包括正极、导电杆、正极集流体、负极、氧化还原活性有机溶液、相分离凝胶电解质和容器，其中，容器为圆柱形的滚筒状，正极设置在容器底部，导电杆呈杆状，导电杆一端固定于正极上，导电杆另一端设置有正极集流体，导电杆具有设定的长度以使正极集流体和正极之间形成空腔，该空腔用于容置氧化还原活性有机溶液，在正极集流体上设置有相分离凝胶电解质，相分离凝胶电解质上设置有负极，氧化还原活性有机溶液是正极活性物质作为溶质溶解在有机溶剂中形成的溶液，氧化还原活性有机溶液体积小于正极集流体和正极之间的空腔容积，以在电池正置时，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质相距间隙而隔离开，且在电池倾斜时，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质能相接触，

其中，正极活性物质包括TEMPO、2，5二叔丁基氢醌、亚铁氰化钠中的一种或者多种，其正极和导电杆材质为铂。

2.如权利要求1所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，工作时，电池处于倾斜状态，电池的中心轴线与水平面的夹角为10°～88°，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质能相接触，电池处于连通状态，

电池正置时，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质相隔离，正极的氧化还原反应无法进行，正、负极无法通过相分离水凝胶电解质进行离子交换，电池无法进行充放电。

3.如权利要求2所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，氧化还原活性有机溶液中有机溶剂包括四乙二醇二甲醚，碳酸丙烯酯，邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯中的一种或者多种。

4.如权利要求3所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，相分离凝胶电解质为凝胶状态，其具有离子传导功能，在液相中能保持凝胶状态并且能隔离液相，从而能将负极和正极相隔开。

5.如权利要求4所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，其负极为锌、镉或者磷酸钛钠中的一种或者多种。

6.如权利要求5所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，正极和负极均为圆形，正极集流体为多孔碳毡。

7.如权利要求6所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，导电杆一端与正极是一体成型以形成无缝连接，导电杆另一端插入多孔碳毡中，且不穿过多孔碳碳毡。

8.如权利要求7所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，相分离凝胶电解质成分中包括有硫酸镁、丙烯酰胺、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、亚硫酸胺。

9.如权利要求8所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，采用如下方法制备获得相分离凝胶电解质：

首先，采用去离子水和无水硫酸镁配置硫酸镁水溶液，

接着，取质量为无水硫酸镁的0.2～0.4倍丙烯酰胺加入上述硫酸镁水溶液中，

然后，再取质量为丙烯酰胺的1/90～1/110的N，N-亚甲基双丙烯酰胺加入上述溶液中，并完全溶解，

再接着，加入与N，N-亚甲基双丙烯酰胺同等质量的亚硫酸胺，并完全溶解，

最后，将以上混合溶液放入50℃～70℃烘箱中烘5～7小时，获得相分离凝胶电解质。

10.一种包括如权利要求1-9之一所述的滚筒式半液流电池的电池组，其特征在于，其由多个滚筒式半液流电池串联而成。