專(zhuān)利名稱：加強(qiáng)雙極板及加強(qiáng)型鋅溴電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種加強(qiáng)雙極板及加強(qiáng)型鋅溴電池，屬于鋅溴電池技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋅溴電池是用溴作為正極活性物質(zhì)，用鋅作為負(fù)極活性物質(zhì)的充電電池，這種電池是為了解決電力的晝夜平衡問(wèn)題而研制的，它的作用是在夜間電力需求小的時(shí)候儲(chǔ)存電力，在白天釋放電力。鋅溴電池是由多個(gè)單電池疊加而成，并且在層積體的疊加方向的兩端配有帶框的端電極，兩端的端電極分別配有緊固端板。單電池是由兩個(gè)雙極板和夾在雙極板中間的隔膜組成，并且在雙極板及隔膜之間放置有起隔離作用的隔網(wǎng)，雙極板的框體帶有能讓電解液循環(huán)的流道。充電時(shí)，在正極產(chǎn)生的溴與添加在電解液中的溴絡(luò)合劑發(fā)生反應(yīng)，形成油狀的沉淀物，返回存儲(chǔ)槽，放電時(shí)，用泵將其送入鋅溴電池內(nèi)進(jìn)行還原，電解液由溴化鋅溶液及能降低液阻的氯化鋅等溶液組成，防止負(fù)極鋅枝晶、促進(jìn)均勻電沉積的Pb、·Sn、季氨鹽類(lèi)以及溴絡(luò)合劑。傳統(tǒng)的鋅溴電池，將多個(gè)設(shè)有流道的電極框、隔膜框及隔網(wǎng)疊加的單電池進(jìn)行疊力口，構(gòu)成電池體，同時(shí)，該電池體的兩端部位配有有集電網(wǎng)的端電極和擠壓用的一對(duì)緊固端板，兩個(gè)擠壓端板間通過(guò)蝶形彈簧來(lái)緊固螺栓，形成一體化的疊加固定的鋅溴電池。但是由于隔膜和雙極板在此電解液中經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后，容易發(fā)生溶脹變形，中間部分電極由于沒(méi)有鋼性支撐，溶脹變形向鋅溴電池兩端傳遞，導(dǎo)致兩端的雙極板溶脹變形最嚴(yán)重，從而影響了鋅溴電池性能，降低了鋅溴電池的使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種加強(qiáng)雙極板及加強(qiáng)型鋅溴電池，它可以減小鋅溴電池在運(yùn)行過(guò)程中其雙極板和隔膜的溶脹變形作用，降低溶脹變形對(duì)鋅溴電池的性能的影響，從而提高鋅溴電池的使用壽命。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案一種加強(qiáng)雙極板，包括2 6個(gè)導(dǎo)電塑料和I個(gè)支撐網(wǎng)，導(dǎo)電塑料疊加放置，支撐網(wǎng)設(shè)于導(dǎo)電塑料之間，支撐網(wǎng)與導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電塑料與導(dǎo)電塑料之間固定連接。前述的加強(qiáng)雙極板中，所述的導(dǎo)電塑料的個(gè)數(shù)為2個(gè)，不僅減小了鋅溴電池在使用過(guò)程中雙極板和隔膜的溶脹變形作用，而且使得鋅溴電池的內(nèi)阻也較小。前述的加強(qiáng)雙極板中，所述的支撐網(wǎng)的厚度為0. 2 0. 5_，從而克服了由于支撐網(wǎng)太薄，支撐力不夠而導(dǎo)致的經(jīng)硫化機(jī)熱壓后支撐網(wǎng)容易變形的缺點(diǎn)，同時(shí)也克服了由于支撐網(wǎng)太厚，不容易壓實(shí)的問(wèn)題。前述的加強(qiáng)雙極板中，所述的支撐網(wǎng)的厚度為0. 4_，從而使得支撐網(wǎng)與導(dǎo)電塑料之間壓制的最結(jié)實(shí)，壓制效果最好。前述的加強(qiáng)雙極板中，所述的支撐網(wǎng)的材質(zhì)為鎳、銅、鉬或鈦，這些材料的耐腐蝕特性更好一些，從而使得加強(qiáng)雙極板的壽命更長(zhǎng)。[0010]ー種利用前述加強(qiáng)雙極板制作成的加強(qiáng)型鋅溴電池，它包括疊加放置的單電池和加強(qiáng)雙極板，其中，由I 6個(gè)單電池組成ー個(gè)單元，每個(gè)單元的兩個(gè)末端設(shè)有加強(qiáng)雙極板。前述的加強(qiáng)型鋅溴電池中，任意功率的某個(gè)加強(qiáng)型鋅溴電池中每個(gè)單元的兩個(gè)末端所加的加強(qiáng)雙極板的厚度是一致的。前述的加強(qiáng)型鋅溴電池中，在單電池的疊加方向的兩端設(shè)有帶框的端電極，兩端的端電極下框上分別設(shè)有緊固端板。前述的加強(qiáng)型鋅溴電池中，所述的單電池由兩個(gè)雙極板和夾在雙極板中間的隔膜組成，所述的兩個(gè)雙極板和隔膜之間分別設(shè)有隔網(wǎng)，雙極板的框體上設(shè)有循環(huán)流道。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)將鋅溴電池中的單電池劃分成多個(gè)單元，每個(gè)単元包含I 6個(gè)單電池，在每個(gè)單元的兩個(gè)末端分別設(shè)置由2 6個(gè)導(dǎo)電塑料和I個(gè)支 撐網(wǎng)經(jīng)過(guò)加熱、壓制、涂炭而制成的加強(qiáng)雙極板，從而增加了電池的強(qiáng)度，減小了鋅溴電池在使用過(guò)程中雙極板和隔膜的溶脹變形作用，降低了溶脹變形對(duì)鋅溴電池性能的影響，進(jìn)而提高了鋅溴電池的使用壽命。據(jù)大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，采用本實(shí)用新型后，鋅溴電池的使用壽命提高了 10%。當(dāng)每個(gè)單元包含的單電池個(gè)數(shù)> 7時(shí)，在其兩端設(shè)置加強(qiáng)雙極板，無(wú)法起到減小鋅溴電池在運(yùn)行過(guò)程中其雙極板和隔膜的溶脹變形、降低溶脹變形對(duì)鋅溴電池的性能的影響，提高鋅溴電池的使用壽命的作用；當(dāng)加強(qiáng)雙極板包括I個(gè)導(dǎo)電塑料和I個(gè)支撐網(wǎng)時(shí)，支撐網(wǎng)裸露出來(lái)，極易導(dǎo)致電池內(nèi)部短路；當(dāng)加強(qiáng)雙極板包括7個(gè)以上導(dǎo)電塑料和I個(gè)支撐網(wǎng)時(shí)，支撐網(wǎng)與導(dǎo)電塑料及導(dǎo)電塑料與導(dǎo)電塑料之間不容易壓制，壓制效果差而且電阻極大。此外，所述的導(dǎo)電塑料為2個(gè)，不僅減小了鋅溴電池在使用過(guò)程中雙極板和隔膜的溶脹變形作用，而且使得鋅溴電池的內(nèi)阻也較小。所述的支撐網(wǎng)的厚度為0. 2 0. 5mm,從而克服了由干支撐網(wǎng)太薄，支撐カ不夠，經(jīng)硫化機(jī)熱壓后支撐網(wǎng)容易變形的缺點(diǎn)和由于支撐網(wǎng)太厚，不容易壓實(shí)的問(wèn)題。所述的支撐網(wǎng)的厚度為0.4_，從而使得支撐網(wǎng)與導(dǎo)電塑料之間最容易壓制。所述的支撐網(wǎng)的材質(zhì)為鎳、銅、鉬或鈦，這些材料的耐腐蝕特性更好ー些，從而使得加強(qiáng)雙極板的壽命更長(zhǎng)。

圖I是加強(qiáng)雙極板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是鋅溴電池的電池主體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是導(dǎo)電塑料加支撐網(wǎng)與不加支撐網(wǎng)浸泡在電解液中的變形情況曲線圖。附圖標(biāo)記ト雙極型電極框，Ia-電極部分，lb、2b_絕緣框體，2-隔膜板，2a_隔膜部分，3-導(dǎo)電塑料，4-支撐網(wǎng)，5-隔網(wǎng)，6-集電端子，7-端電極下框，8-端板，9-加強(qiáng)雙極板，10-主流道，12-流道，13-分配流道。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施例I :一種加強(qiáng)型鋅溴電池,其電池主體的立體結(jié)構(gòu)如圖2所示，在矩形平板狀的雙極型電極框I的電極部分Ia的外圍焊接有絕緣框體lb，矩形平板狀的隔膜板2由隔膜部分2a和絕緣框體2b焊接而成，在電極框I及隔膜板2之間放置隔網(wǎng)5組成單電池，當(dāng)該加強(qiáng)型鋅溴電池包括30個(gè)單電池吋，以4個(gè)單電池為ー單元，將加強(qiáng)雙極板9放置在每個(gè)單元電池兩側(cè)，將多個(gè)這樣的加有加強(qiáng)雙極板9的單元電池疊加組成電池主體。在電池主體兩端，有帶集電網(wǎng)及集電端子6的端電極下框7，在兩端的端電極下框7的后面配置有緊固端板8，通過(guò)螺栓對(duì)端板8緊固，組成一體化的電池主體。電池主體的各個(gè)單電池，正負(fù)電解液分別從雙極型電極框I的絕緣框體Ib的主流道10和隔膜板2的絕緣框體2b的主流道流入，并通過(guò)絕緣框體Ib和絕緣框體2b上的流道12和分配流道13流入電極，完成化學(xué)反應(yīng)。所述的加強(qiáng)雙極板9，如圖I所示，包括2個(gè)導(dǎo)電塑料3和I個(gè)支撐網(wǎng)4，支撐網(wǎng)4設(shè)于2個(gè)導(dǎo)電塑料3中間，支撐網(wǎng)4與導(dǎo)電塑料3固定連接。其中，支撐網(wǎng)4的厚度為0. 2mm,支撐網(wǎng)4的材質(zhì)為鎳、銅、鉬或鈦。實(shí)施例2 : —種加強(qiáng)型鋅溴電池，其電池主體的立體結(jié)構(gòu)如圖2所示，在矩形平板狀的雙極型電極框I的電極部分Ia的外圍焊接有絕緣框體lb，矩形平板狀的隔膜板2由隔 膜部分2a和絕緣框體2b焊接而成，在電極框I及隔膜板2之間放置隔網(wǎng)5組成單電池，當(dāng)該鋅溴電池包括30個(gè)單電池時(shí)，以4個(gè)單電池為ー單元，將加強(qiáng)雙極板9放置在每個(gè)單元電池的兩側(cè)，將多個(gè)這樣的加有加強(qiáng)雙極板9的單元電池疊加組成電池主體。在電池主體兩端，有帶集電網(wǎng)及集電端子6的端電極下框7，在兩端的端電極下框7的后面配置有緊固端板8，通過(guò)螺栓對(duì)端板8緊固，組成一體化的電池主體。電池主體的各個(gè)單電池,正負(fù)電解液分別從雙極型電極框I的絕緣框體Ib的主流道10和隔膜板2的絕緣框體2b的主流道流入，并通過(guò)絕緣框體Ib和絕緣框體2b上的流道12和分配流道13流入電極，完成化學(xué)反應(yīng)。所述的加強(qiáng)雙極板9，包括4個(gè)導(dǎo)電塑料3和I個(gè)支撐網(wǎng)4，導(dǎo)電塑料3疊加放置，支撐網(wǎng)4設(shè)于導(dǎo)電塑料3中間，支撐網(wǎng)4與導(dǎo)電塑料3、導(dǎo)電塑料3與導(dǎo)電塑料3之間固定連接。其中，支撐網(wǎng)4的厚度為0. 4_，支撐網(wǎng)4的材質(zhì)為鎳、銅、鉬或鈦。實(shí)施例3 : —種加強(qiáng)型鋅溴電池，其電池主體的立體結(jié)構(gòu)如圖2所示，在矩形平板狀的雙極型電極框I的電極部分Ia的外圍焊接有絕緣框體lb，矩形平板狀的隔膜板2由隔膜部分2a和絕緣框體2b焊接而成，在電極框I及隔膜板2之間放置隔網(wǎng)5組成單電池，當(dāng)該鋅溴電池包括30個(gè)單電池時(shí)，以4個(gè)單電池為ー單元，將加強(qiáng)雙極板9放置在每個(gè)單元電池兩側(cè)，將多個(gè)這樣的加有加強(qiáng)雙極板9的單元電池疊加組成電池主體。在電池主體兩端，有帶集電網(wǎng)及集電端子6的端電極下框7，在兩端的端電極下框7的后面配置有緊固端板8，通過(guò)螺栓對(duì)端板8緊固，組成一體化的電池主體。電池主體的各個(gè)單電池,正負(fù)電解液分別從雙極型電極框I的絕緣框體Ib的主流道10和隔膜板2的絕緣框體2b的主流道流入，并通過(guò)絕緣框體Ib和絕緣框體2b上的流道12和分配流道13流入電極，完成化學(xué)反應(yīng)。所述的加強(qiáng)雙極板9，包括6個(gè)導(dǎo)電塑料3和I個(gè)支撐網(wǎng)4，導(dǎo)電塑料3疊加放置，支撐網(wǎng)4設(shè)于導(dǎo)電塑料3中間，支撐網(wǎng)4與導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電塑料與導(dǎo)電塑料之間固定連接。其中，支撐網(wǎng)4的厚度為0. 5mm,支撐網(wǎng)4的材質(zhì)為鎳、銅、鉬或鈦。上述3個(gè)實(shí)施例中，鋅溴電池包含的單電池的數(shù)目及將這些單電池劃分為幾個(gè)單元都是可以變化的，而且每個(gè)單元包含的單電池的數(shù)目也是可以不相同的。圖3為導(dǎo)電塑料3加支撐網(wǎng)4與不加支撐網(wǎng)4浸泡在電解液中的變形情況曲線圖，其中A為不加支撐網(wǎng)4的導(dǎo)電塑料3浸泡在電解液中的變形情況曲線圖；B為2塊導(dǎo)電塑料3加支撐網(wǎng)4浸泡在電解液中的變形情況曲線圖，C為4塊導(dǎo)電塑料3加支撐網(wǎng)4浸泡在電解液中的變形情況曲線圖，D為6塊導(dǎo)電塑料3加支撐網(wǎng)4浸泡在電解液中的變形情況曲線圖，由圖可知，鋅溴電池中的其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，導(dǎo)電塑料3加支撐網(wǎng)4比不加支撐網(wǎng)4變形量要小很多，包含4塊或6塊導(dǎo)電塑料3的加強(qiáng)雙極板9與包含2塊導(dǎo)電塑料3的加強(qiáng)雙極板9相比，變形量要小，但是包含4塊或6塊導(dǎo)電塑料3的加強(qiáng)雙極板9的體積電阻率為0. 30 Q -cm和0. 41 Q !!，包含2塊導(dǎo)電塑料3的加強(qiáng)雙極板9的體積電阻率為0. 19 Q -cm,因此，包含4塊或6塊導(dǎo)電塑料3的加強(qiáng)雙極板9比包含2塊導(dǎo)電塑料 3的加強(qiáng)雙極板9的電阻要大，為了保證同時(shí)減小電池內(nèi)阻，優(yōu)先選擇包含2塊導(dǎo)電塑料3的加強(qiáng)雙極板9。
權(quán)利要求1.ー種加強(qiáng)雙極板，其特征在于，包括2 6個(gè)導(dǎo)電塑料(3)和I個(gè)支撐網(wǎng)(4)，導(dǎo)電塑料⑶疊加放置，支撐網(wǎng)⑷設(shè)于導(dǎo)電塑料⑶之間，支撐網(wǎng)⑷與導(dǎo)電塑料(3)、導(dǎo)電塑料⑶與導(dǎo)電塑料⑶之間固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加強(qiáng)雙極板，其特征在于所述的導(dǎo)電塑料(3)的個(gè)數(shù)為2個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的加強(qiáng)雙極板，其特征在于，所述的支撐網(wǎng)(4)的厚度為0. 2 0. 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的加強(qiáng)雙極板，其特征在于，所述的支撐網(wǎng)(4)的厚度為0. 4mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加強(qiáng)雙極板，其特征在于，所述的支撐網(wǎng)(4)的材質(zhì)為鎳、銅、鉬或鈦。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加強(qiáng)雙極板，其特征在于，所述的支撐網(wǎng)(4)的材質(zhì)為鎳、銅、鉬或鈦。
7.ー種利用權(quán)利要求I 6所述的加強(qiáng)雙極板制作成的加強(qiáng)型鋅溴電池，其特征在干，它包括疊加放置的單電池和加強(qiáng)雙極板(9)，其中，由I 6個(gè)單電池組成ー個(gè)單元，每個(gè)単元的兩個(gè)末端設(shè)有加強(qiáng)雙極板(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加強(qiáng)型鋅溴電池，其特征在于在單電池的疊加方向的兩端設(shè)有端電極下框(7)，兩端的端電極下框(7)上分別設(shè)有緊固端板(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的加強(qiáng)型鋅溴電池，其特征在于所述的單電池由兩個(gè)雙極板和夾在雙極板中間的隔膜組成，所述的兩個(gè)雙極板和隔膜之間分別設(shè)有隔網(wǎng)(5)，雙極板的框體上設(shè)有循環(huán)流道。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種加強(qiáng)雙極板及加強(qiáng)型鋅溴電池，所述的加強(qiáng)雙極板，包括2～6個(gè)導(dǎo)電塑料和一個(gè)支撐網(wǎng)，導(dǎo)電塑料層積排列，支撐網(wǎng)設(shè)于層積導(dǎo)電塑料之間，支撐網(wǎng)與雙極板、導(dǎo)電塑料與導(dǎo)電塑料之間固定連接。所述的加強(qiáng)型鋅溴電池它包括層積排列的單電池和加強(qiáng)雙極板，其中，由1～6個(gè)單電池組成一個(gè)單元，每個(gè)單元的兩個(gè)末端設(shè)有加強(qiáng)雙極板。本實(shí)用新型通過(guò)將鋅溴電池分割成多個(gè)單元，在每個(gè)單元的兩個(gè)末端分別設(shè)置由多個(gè)導(dǎo)電塑料和一個(gè)支撐網(wǎng)構(gòu)成的加強(qiáng)雙極板，從而增加了鋅溴電池的強(qiáng)度，減小了鋅溴電池在使用過(guò)程中雙極板和隔膜的溶脹變形作用，降低了溶脹變形對(duì)鋅溴電池性能的影響，進(jìn)而提高了鋅溴電池的使用壽命。
文檔編號(hào)H01M8/02GK202523794SQ20122010772
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者劉學(xué)軍, 周立恒, 孟琳, 陸克 申請(qǐng)人:北京百能匯通科技股份有限公司