双极板、液流电池和液流电池电堆的制作方法

本发明涉及液流电池领域，具体而言，涉及一种双极板、液流电池和液流电池电堆。

背景技术：

现有的液流电池堆，一般包括多节单电池结构，液流电池堆由多节单电池堆叠紧固而成。

通过增加单节电池的反应面积，一方面可以降低电堆成本，另一方面可以减少大功率系统中电堆间不必要的并联联结导致的堆间自放电。然而，随着单节电池反应面积的增加，会增加双极板的加工难度以及对双极板的强度要求。为了保证双极板的强度要求，可以增加双极板中的高分子成分，但其导电率下降，会降低电池性能。

针对相关技术中的为了增加液流电池反应面积导致加工难度大的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种双极板、液流电池和液流电池电堆，以至少解决相关技术中的为了增加液流电池反应面积导致加工难度大的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种双极板，该双极板由多块极板拼接而成，该双极板还包括：至少一个电连接组件，电连接组件用于连接相邻的两块极板，双极板中的所有极板通过至少一个电连接组件电导通。

进一步地，多块极板处于同一平面上。

进一步地，该双极板由尺寸相同的多块矩形极板拼接而成。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种液流电池，该液流电池包括本发明提供的双极板、正极液流框、第一电极、质子膜、第二电极和负极液流框，其中，液流电池按照双极板、正极液流框、第一电极、质子膜、第二电极和负极液流框的顺序结合。

进一步地，正极液流框上设置有使得第一电极与双极板接触的空腔以电导通第一电极与双极板。

进一步地，该双极板由N块极板拼接而成，第一电极分为N个区域。

进一步地，第一电极的N个区域与双极板的N块极板一一对应的接触。

进一步地，负极液流框上设置有使得第二电极与其它液流电池的双极板接触的空腔以电导通第二电极与其它液流电池的双极板。

进一步地，正极液流框和负极液流框为矩形框。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种液流电池电堆，该液流电池电堆包括堆叠的至少一个液流电池，每个液流电池为本发明提供的液流电池，至少一个液流电池包括相邻的第一液流电池和第二液流电池且第一液流电池的负极液流框与第二液流电池的双极板接触。

在本发明实施例中，通过由多块极板拼接成双极板，相邻的两块极板通过能够导电的电连接组件连接，所有极板通过至少一个电连接组件电导通，解决了相关技术中的为了增加液流电池反应面积导致加工难度大的技术问题，进而实现了在增加液流电池反应面积时减小双极板的加工难度的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的双极板的示意图；

图2是根据本发明实施例的另一种可选的双极板的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的液流电池及由其构成的液流电池电堆的侧面结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本申请提供了一种双极板的实施例。

如图1和图2所示，该双极板由多块极板拼接而成，该双极板还包括至少一个电连接组件，电连接组件用于连接相邻的两块极板，双极板中的所有极板通过至少一个电连接组件电导通。电连接组件采用能够导电的材料。电连接组件的导电系数超过预设阈值，以保证较好的导电性。

图1是根据本发明实施例的一种可选的双极板的示意图，如图1所示，双极板分为两个区域，包括两块矩形的极板，可选地，两块极板的尺寸相同，两个极板处于同一平面上且相邻，两块极板在物理上是分开的并通过电连接组件连接。电连接组件是一条带状的结构，可导电。电连接组件可以保证相邻连接的两块极板电压相同。

图2是根据本发明实施例的另一种可选的双极板的示意图，如图2所示，双极板分为四个区域，包括四块矩形的极板，可选地，四块极板的尺寸相同，四块极板处于同一平面上，相邻连接的两块极板之间通过电连接组件电导通，使得任意两块相邻连接的极板上的电压是相同的，图2中所示的双极板上的每块极板上的电压是相同的。

该实施例提供的双极板由多块极板拼接成，相邻的两块极板通过能够导电的电连接组件连接，所有极板通过至少一个电连接组件电导通，解决了相关技术中的为了增加液流电池反应面积导致加工难度大的技术问题，进而实现了在增加液流电池反应面积时减小双极板的加工难度的技术效果。该实施例提供的双极板通过分区电导通的双极板设计，使得采用该实施例提供的双极板的液流电池在满足增加单节电池反应面积的要求上，不提高对双极板材料和加工的要求，同时，分区极板的电导通设计减少了大功率系统中液流电池电堆间不必要的并联联结导致的堆间自放电。

本申请还提供了一种液流电池的实施例。

如图3所示，该液流电池为单电池，该实施例提供的液流电池包括本发明实施例提供的双极板、正极液流框、第一电极、质子膜、第二电极和负极液流框，其中，液流电池按照双极板、正极液流框、第一电极、质子膜、第二电极和负极液流框的顺序结合。可选地，正极液流框和负极液流框为矩形框。

该实施例提供的液流电池通过采用分区电导通的双极板设计，在满足增加液流电池反应面积的要求上，不提高对双极板材料和加工的要求，同时，分区极板的电导通设计减少了大功率系统中液流电池电堆间不必要的并联联结导致的堆间自放电。

可选地，正极液流框上设置有使得第一电极与双极板接触的空腔以电导通第一电极与双极板。正极液流框中间镂空以保证第一电极与双极板具有接触的表面以实现第一电极与双极板的电导通。可选地，正极液流框用于固定第一电极。第一电极可以固定在正极液流框的空腔内。

可选地，负极液流框上设置有使得第二电极与其它液流电池的双极板接触的空腔以电导通第二电极与其它液流电池的双极板。负极液流框中间镂空以保证在液流电池电堆装配之后，该液流电池的第二电极与相邻的其它液流电池的双极板具有接触的表面以实现第二电极与其它液流电池的双极板的电导通。可选地，负极液流框用于固定第二电极。第二电极可以固定在负极液流框的空腔内。

在液流电池电堆装配好之后，双极板可能位于液流框的内部，也可能位于液流框的外部。

可选地，在该实施例提供的液流电池中，第一电极可以分为多个区域，第一电极的区域数量可以根据双极板的分区数量而定，具体地，如果双极板由N块极板拼接而成，那么第一电极可以分为N个区域。第一电极的N个区域可以与双极板的N块极板一一对应的接触。可选地，第二电极也可以分为多个区域，如果液流电池电堆采用该实施例提供的多个液流电池堆叠紧固而成，第二电极也可以分为相应的N个区域，并可以与相邻连接的其它液流电池的双极板的N个区域一一对应的接触。

本申请还提供了一种液流电池电堆的实施例。

如图3所示，该液流电池电堆包括堆叠的至少一个液流电池，每个液流电池为本发明实施例提供的液流电池，至少一个液流电池包括相邻的第一液流电池和第二液流电池且第一液流电池的负极液流框与第二液流电池的双极板接触。在液流电池电堆装配好之后，双极板可能位于液流框的内部，也可能位于液流框的外部。

该实施例提供的液流电池电堆中的每节单电池通过采用分区电导通的双极板设计，在满足增加液流电池反应面积的要求上，不提高对双极板材料和加工的要求，同时，分区极板的电导通设计减少了大功率系统中液流电池电堆间不必要的并联联结导致的堆间自放电。

上述本申请实施例的顺序不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。