本技術(shù)涉及液流電池領(lǐng)域，特別涉及一種液流電池的隔膜結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、液流電池是由thaller于1974年提出的一種電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，是一種新的蓄電池。液流電池由電堆單元、電解液、電解液存儲(chǔ)供給單元以及管理控制單元等部分構(gòu)成，電堆單元包括正極集流體、雙極板、匯流框、正極板、正極反應(yīng)腔、多孔隔膜、負(fù)極反應(yīng)腔、負(fù)極板、負(fù)極集流體和外殼，液流電池是利用隔膜將正負(fù)極電解液分開(kāi)，各自循環(huán)的一種高性能蓄電池，具有容量高、使用領(lǐng)域(環(huán)境)廣、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，是一種新能源產(chǎn)品。

2、液流電池通過(guò)正、負(fù)極電解質(zhì)溶液活性物質(zhì)利用隔膜發(fā)生可逆氧化還原反應(yīng)(即價(jià)態(tài)的可逆變化)實(shí)現(xiàn)電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化。充電時(shí)，正極發(fā)生氧化反應(yīng)使活性物質(zhì)價(jià)態(tài)升高，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)使活性物質(zhì)價(jià)態(tài)降低，放電過(guò)程與之相反。與一般固態(tài)電池不同的是，液流電池的正極和(或)負(fù)極電解質(zhì)溶液儲(chǔ)存于電池外部的儲(chǔ)罐中，通過(guò)泵和管路輸送到電池內(nèi)部進(jìn)行反應(yīng)。

3、隔膜是液流電池中的關(guān)鍵材料之一，其主要作用是將電池的正、負(fù)極電解液分開(kāi)，只讓電解質(zhì)離子通過(guò)以防兩極接觸而短路。

4、通常情況下，液流電池中隔膜設(shè)計(jì)的厚度越薄越好，隔膜的厚度越薄，液流電池的反應(yīng)速率越大，電池的輸出功率越高，但是隔膜的厚度越薄，其強(qiáng)度越差，液流電池輕微的晃動(dòng)或碰撞形變就能夠使隔膜破裂，因此目前液流電池中隔膜設(shè)計(jì)的厚度普遍適中，不會(huì)太薄，這限制了液流電池的反應(yīng)速率，液流電池的性能得不到充分發(fā)揮。

5、此外，有些液流電池中為了單純地追求更薄的隔膜厚度，使用固定板對(duì)隔膜進(jìn)行安裝固定，以防止液流電池輕微的晃動(dòng)或碰撞形變引起隔膜破裂，這種技術(shù)手段雖然實(shí)現(xiàn)了更薄的隔膜厚度設(shè)計(jì)，并使隔膜不易破裂的技術(shù)效果，但是固定板的存在大大增加了液流電池的體積，減小了液流電池的體積能量密度，這與當(dāng)前液流電池追求更小的體積、更大的體積能量密度的技術(shù)發(fā)展路徑相悖，而且固定板的存在嚴(yán)重縮小了隔膜的接觸反應(yīng)面積，使液流電池的反應(yīng)速率大幅下降，降低了液流電池的輸出功率，液流電池品質(zhì)性能不高，難以實(shí)際推廣應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的主要目的是提出一種液流電池的隔膜結(jié)構(gòu)，旨在解決現(xiàn)有的液流電池受限于隔膜的厚度，性能得不到充分發(fā)揮的問(wèn)題。

2、為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種液流電池的隔膜結(jié)構(gòu)，包括安裝板和曲面隔膜，所述安裝板上設(shè)置有通孔二，所述曲面隔膜的邊緣貼設(shè)于安裝板的一側(cè)，并將通孔二封堵。

3、在一實(shí)施例中，所述曲面隔膜包括半球殼隔膜，所述半球殼隔膜和通孔二同軸，所述半球殼隔膜的敞口端直徑不小于通孔二的孔徑。

4、在一實(shí)施例中，所述安裝板的一側(cè)貼設(shè)有安裝圈，所述曲面隔膜的邊緣貼設(shè)于安裝圈的外壁上，并將通孔二封堵。

5、在一實(shí)施例中，所述安裝圈和通孔二同軸；

6、所述曲面隔膜還包括連接于半球殼隔膜的敞口邊緣的環(huán)形隔膜，所述環(huán)形隔膜和半球殼隔膜同軸，且一體成型；

7、所述環(huán)形隔膜緊套在安裝圈的外壁上。

8、在一實(shí)施例中，所述安裝圈的外壁為圓錐面，所述安裝圈上與安裝板接觸的一端的外徑大于所述安裝圈另一端的外徑。

9、在一實(shí)施例中，所述安裝圈的內(nèi)壁為圓錐面，所述安裝圈上與安裝板接觸的一端的內(nèi)徑大于所述安裝圈另一端的內(nèi)徑。

10、在一實(shí)施例中，所述半球殼隔膜的內(nèi)壁上沿經(jīng)線延伸設(shè)置有弧形桿，所述弧形桿的兩端與安裝圈的內(nèi)壁固定相鄰。

11、在一實(shí)施例中，所述弧形桿上設(shè)置有與半球殼隔膜的內(nèi)壁點(diǎn)接觸的粘接點(diǎn)，所述粘接點(diǎn)有若干個(gè)，且在弧形桿上等距布設(shè)。

12、在一實(shí)施例中，所述弧形桿有多根，多根弧形桿以半球殼隔膜的中心軸線為中心呈中心對(duì)稱分布，多根弧形桿相互配合形成一弧形框架。

13、在一實(shí)施例中，所述通孔二和安裝板同軸，所述安裝板的邊緣設(shè)置有多個(gè)以通孔二為中心呈中心對(duì)稱分布的通孔一。

14、有益效果：本實(shí)用新型的技術(shù)方案通過(guò)由多根弧形桿組成的弧形框架配合安裝板支撐曲面隔膜，曲面隔膜的設(shè)計(jì)相比常規(guī)的平面隔膜增大了隔膜的接觸反應(yīng)面積，提高了液流電池的反應(yīng)速率，增加了液流電池的輸出功率，提升了液流電池品質(zhì)性能；

15、本實(shí)用新型的技術(shù)方案通過(guò)弧形框架配合安裝板支撐曲面隔膜，曲面隔膜的厚度可以設(shè)計(jì)的較薄，曲面隔膜的表面積略大于弧形框架的支撐面的面積，這樣即便液流電池輕微的晃動(dòng)或碰撞產(chǎn)生形變，曲面隔膜也有足夠的余量去消耗這一形變，有效防止隔膜破裂；此外，弧形框架支撐曲面隔膜可保證曲面隔膜始終保持較大的接觸反應(yīng)面積，使液流電池的性能得到充分發(fā)揮；

16、本實(shí)用新型的技術(shù)方案通過(guò)弧形框架配合安裝板支撐曲面隔膜，弧形框架和安裝板的厚度設(shè)計(jì)的較薄，不會(huì)顯著增加液流電池的體積，液流電池的體積能量密度變化不大。

技術(shù)特征：

1.一種液流電池的隔膜結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括安裝板和曲面隔膜，所述安裝板上設(shè)置有通孔二，所述曲面隔膜的邊緣貼設(shè)于安裝板的一側(cè)，并將通孔二封堵；

2.如權(quán)利要求1所述的一種液流電池的隔膜結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述安裝圈和通孔二同軸；

3.如權(quán)利要求1所述的一種液流電池的隔膜結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述安裝圈的內(nèi)壁為圓錐面，所述安裝圈上與安裝板接觸的一端的內(nèi)徑大于所述安裝圈另一端的內(nèi)徑。

4.如權(quán)利要求1所述的一種液流電池的隔膜結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述弧形桿上設(shè)置有與半球殼隔膜的內(nèi)壁點(diǎn)接觸的粘接點(diǎn)，所述粘接點(diǎn)有若干個(gè)，且在弧形桿上等距布設(shè)。

5.如權(quán)利要求1所述的一種液流電池的隔膜結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述弧形桿有多根，多根弧形桿以半球殼隔膜的中心軸線為中心呈中心對(duì)稱分布，多根弧形桿相互配合形成一弧形框架。

6.如權(quán)利要求1所述的一種液流電池的隔膜結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通孔二和安裝板同軸，所述安裝板的邊緣設(shè)置有多個(gè)以通孔二為中心呈中心對(duì)稱分布的通孔一。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種液流電池的隔膜結(jié)構(gòu)，其包括安裝板和曲面隔膜，所述安裝板上設(shè)置有通孔二，所述曲面隔膜的邊緣貼設(shè)于安裝板的一側(cè)，并將通孔二封堵，所述曲面隔膜包括半球殼隔膜，所述半球殼隔膜和通孔二同軸，所述半球殼隔膜的敞口端直徑不小于通孔二的孔徑。有益效果：本技術(shù)的技術(shù)方案通過(guò)弧形框架配合安裝板支撐曲面隔膜，曲面隔膜的厚度可以設(shè)計(jì)的較薄，曲面隔膜的表面積略大于弧形框架的支撐面的面積，這樣即便液流電池輕微的晃動(dòng)或碰撞產(chǎn)生形變，曲面隔膜也有足夠的余量去消耗這一形變，有效防止隔膜破裂；此外，弧形框架支撐曲面隔膜可保證曲面隔膜始終保持較大的接觸反應(yīng)面積，使液流電池的性能得到充分發(fā)揮。

技術(shù)研發(fā)人員：黃俊杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波市捷豐塑業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240115
技術(shù)公布日：2025/1/9