阅读说明：本技术 一种液流电池的液流框的密封方法 (Sealing method of flow frame of flow battery ) 是由 潘国梁 杨霖霖 严波 刘归 余姝媛 于 2020-04-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种液流电池的液流框的密封方法,包括以下步骤：步骤S1：将热熔膜贴于盖板一平面；步骤S2：将金属模具板放置在所述盖板上贴有所述热熔膜的一面上,其中,所述金属模具板上设有一镂空区域,且所述镂空区域形状与所述液流框的流道形状一致；步骤S3：裁去所述盖板上对应于所述镂空区域所在位置的热熔膜；步骤S4：将所述盖板与所述液流框进行装配,即得密封成品。本发明通过多层热熔膜熔融贴合盖板的方式实现了不开模情况下液流框蛇形流道的可靠密封,降低了成本。(The invention discloses a sealing method of a flow frame of a flow battery, which comprises the following steps: step S1: sticking the hot melt film on a plane of the cover plate; step S2: placing a metal mould plate on one surface, which is pasted with the hot melt film, of the cover plate, wherein a hollow-out area is arranged on the metal mould plate, and the shape of the hollow-out area is consistent with that of a flow channel of the liquid flow frame; step S3: cutting off the hot melt film on the cover plate corresponding to the position of the hollow area; step S4: and assembling the cover plate and the liquid flow frame to obtain a sealed finished product. The invention realizes the reliable sealing of the liquid flow frame snake-shaped flow channel under the condition of not opening the die by a mode of fusing and attaching the cover plate by the multilayer hot melt film, thereby reducing the cost.)

一种液流电池的液流框的密封方法

技术领域

本发明涉及液流电池技术领域，特别涉及一种液流电池的液流框的密封方法。

背景技术

全钒液流电池通常是根据功率和电压参数的要求将多片电池以类似于压滤机的堆叠方式串联在一起来使用，其使用过程中需要电解液通过泵循环的形式来将罐体内的电解液通过管路不断的泵入电堆，然后再回到储液罐，由于充放电运行过程中电解液需要一直保持高速循环，电堆腔体内液体压力长期存在，故要在长期运行过程中保证电解液不渗漏一直是液流电池设计者首先需要解决的棘手问题。通常多片电池之间由于正负极的压力可以通过控制流量来调节，因此在两极压力相近的情况下中间部分的电池材料所受单向压力反而较小，只要在组件的工艺稳定性以及材料一致性上控制得当一般可以比较容易地做到不漏液。但全钒液流电池的端电极部分所承受的工况则与中间部分存在较大的差异，其所受的压力往往是电池内腔的压力与外界大气压之差，故端电极处也即两端放置有双极板的液流框与各自进出液板之间往往是全钒液流电池最容易出现泄漏的位置之一，往往需要在密封设计上做特殊考虑。

通常对于液流电池端电极处的密封，是根据不同的端电极形状采用机械加工一块相应尺寸的不带流道的端电极特殊板框来作为正负极的电解液与集流体之间的隔离板，并通过密封圈或焊接的方式实现密封，但这种端电极特殊板框的存在也会在双极板框与集流体之间增加一层导电材料板增大了端电极与集流体之间的电阻。最理想的办法是将已有的正负极液流框直接与集流体接触，以减小端电极电阻。但液流框上流道是蛇形的以及存在着密封筋条，导致液流框密封面积较大、密封难度高。特别是在高压力下密封难度极大，一旦出现泄漏，则电解液会直接腐蚀集流体。

现有技术中，为了保证密封效果，通常需要具有同样密封筋条的能与蛇形流道配合的特殊框板，但这种框板的制造难度和成本极高。首先机械加工成型的方法往往不可行，因为密封筋条的存在，密封筋条往往仅凸起零点几毫米，且有多道，机械加工要求几乎铣掉整个平面仅保留数条密封筋，要求精准度极高，因此机械加工的难度大，且由于框板往往采用聚乙烯或聚丙烯等通用塑料，材料粘性大，不容易铣削，因此制造成本极高，成品率极低。而由于这种特殊板框需求数量少，一个电堆的端电极往往仅需要一片或两片这种具有不同结构设计的带有密封筋条且能够与其他注塑板框配合形成密封的框板，故从节约成本角度考虑为框板去开模注塑成型也是不经济的。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本领域亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术中密封具有蛇形流道及密封筋条的液流框存在密封难度大及成本高的技术问题，本发明提供了一种低成本且工艺简单的一种液流电池液流框的密封方法。

为了实现上述目的，本发明公开了一种液流电池的液流框的密封方法，包括以下步骤：

步骤S1：将热熔膜贴于盖板一平面；

步骤S2：将金属模具板放置在所述盖板上贴有所述热熔膜的一面上，

其中，所述金属模具板上设有一镂空区域，且所述镂空区域形状与所述液流框的流道形状一致；

步骤S3：裁去所述盖板上对应于所述镂空区域所在位置的热熔膜；

步骤S4：将所述盖板与所述液流框进行装配，即得密封成品。

进一步地，所述液流框的所述流道包括进液流道与出液流道，所述进液流道的一端设有进液孔，所述出液流道的一端设有出液孔，所述盖板上设有流道孔，所述进液孔、所述出液孔与所述流道孔直径相同。

进一步地，所述热熔膜为具有保护纸的耐强酸热熔膜，所述步骤S1具体包括：

步骤S11：将多层所述热熔膜贴于所述盖板的所述平面；

步骤S12：将多层所述热熔膜的表面熨平。

进一步地，所述液流框上设有凸起的密封筋条，所述步骤S4具体包括：

步骤S41：撕去所述热熔膜上的所述保护纸；

步骤S42：将撕去所述热熔膜保护纸的盖板贴合在所述液流框的设置有所述流道的流道面上，并将所述热熔膜与所述密封筋条按压贴合。

进一步地，所述步骤S42中，将所述流道面朝上固定放置在限位夹具内，所述热熔膜与所述液流框流道面贴合完成后，再撤去所述限位夹具。

进一步地，所述步骤S4中，在执行完所述步骤S42后还包括：

步骤S43：将贴合完成的所述盖板与所述液流框一并放置于热板机或平板硫化机中热压，取出后再进行冷压，完成所述盖板与所述液流框的装配。

进一步地，执行所述步骤S4后，还包括，

步骤S5：将步骤S4得到的所述密封成品与进液板或出液板进行装配。

进一步地，所述进液板与出液板上设有凹槽，所述凹槽深度与所述盖板厚度相匹配，所述凹槽的长度小于所述盖板的长度且相差1～2mm，所述凹槽的宽度小于所述盖板的宽度且相差1～2mm；

则所述步骤S5中，将所述密封成品的盖板一面放置于所述凹槽内，即完成所述密封成品与所述进液板或出液板的装配。

本发明提供的技术方案具有以下优点：通过多层热熔膜熔融贴合盖板的方式实现了不开模情况下液流框蛇形流道的可靠密封，降低了成本；通过在盖板上刻出蛇形流道的方式消除了电解液进入热熔膜与盖板之间缝隙的风险，提高了密封效果，增加了流道面积，提高了电解液流通效果；通过在进液板和出液板上刻出匹配盖板的槽的方式实现了对盖板的可靠固定，且不影响加盖板后的电池整体外观。

附图说明

包含在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了符合本发明的装置和方法的实施方案，并与详细描述一起用于解释符合本发明的优点和原理。在附图中：

图1是盖板与液流框进液流道面部分密封装配***示意图；

图2是盖板与热熔膜贴合截面示意图。

附图标记说明

1-盖板

2-热熔膜

3-液流框

11-流道孔

21-第一热熔膜

22-第二热熔膜

31-进液孔

32-进液流道

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。然而，本发明并不局限于以下描述的实施方式。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合，且本发明的技术理念可以与其他公知技术或与那些公知技术相同的其他技术组合实施。

如图1、图2所示，本发明提供的一种液流电池液流框的密封方法，包括将经过处理的盖板1、热熔膜2、及液流框3进行装配。

加工盖板1及热熔膜2包括以下步骤：

首先，通过机械加工制造一块与液流框3流道面尺寸相匹配的盖板1，盖板1材质为聚丙烯塑料，厚度为2～3mm，并在盖板1上铣削出流道孔11。

其次，在盖板1的一面重复黏贴热熔膜2，分别是第一热熔膜21及第二热熔膜22，第二热熔膜22黏贴在盖板1上，第一热熔膜21黏贴在第二热熔膜22上，两者皆为耐强酸热熔膜，且第一热熔膜21上留有保护纸。在保留保护纸的条件下用熨斗将热熔膜2表面熨烫平整，熨烫温度为80℃。

然后，另加工一款金属模具板，在该金属模具板上加工出一镂空区域，该镂空区域形状与进液流道32形状一致。

最后，将金属模具板放置在盖板1贴有热熔膜2的一面上，并根据镂空区域，裁去对应于进液流道32位置的热熔膜2，裸露出盖板1本体材料。

装配盖板1、热熔膜2及液流框3包括以下步骤：

首先，将液流框流道面朝上固定放置在限位夹具内，限位夹具设有可容纳液流框的凹槽。

然后，撕去第一热熔膜21上的保护纸，将盖板1贴有热熔膜2的一面贴在液流框流道面，使液流框上的进液孔31与盖板1上的流道孔11对应，裁去部分热熔膜2留下的裸露区域与进液流道32对应，并将热熔膜1与液流框3上的密封筋条按压贴合，贴合完成后撤去限位夹具。

最后，将贴合完成的盖板1与液流框3一并放置于热板机中热压，加热铁板置于盖板1下方，压力50Kg，温度115℃保温3分钟，移走加热铁板，换成电木板，继续冷压，压力50Kg保压3分钟，完成后取出即完成盖板1、热熔膜2及液流框3的装配，得到液流框进液流道面的密封成品。

在进液板上铣削出深度与盖板1厚度相匹配的凹槽，凹槽的长度与宽度分别小于盖板1的长度与宽度1～2mm，将上述密封成品的盖板1一面放置于凹槽内，即完成密封成品与进液板的装配。

重复以上操作，可得到液流框出液流道面的密封成品，以及完成密封成品与出液板的装配。

与现有技术相比较，本发明所提供的一种液流电池液流框的密封方法具有以下优点：第一、通过多层热熔膜熔融贴合盖板的方式实现了不开模情况下液流框蛇形流道的可靠密封，降低了成本；第二、通过在盖板上刻出蛇形流道的方式消除了电解液进入热熔膜与盖板之间缝隙的风险，提高了密封效果，增加了流道面积，提高了电解液流通效果；第三、通过在进液板和出液板上刻出匹配盖板的槽的方式实现了对盖板的可靠固定，且不影响加盖板后的电池整体外观。

如无特别说明，本文中出现的类似于“第一”、“第二”的限定语并非是指对时间顺序、数量、或者重要性的限定，而仅仅是为了将本技术方案中的一个技术特征与另一个技术特征相区分。同样地，本文中在数词前出现的类似于“大约”、“近似地”的修饰语通常包含本数，并且其具体的含义应当结合上下文意理解。同样地，除非是有特定的数量量词修饰的名词，否则在本文中应当视作即包含单数形式又包含复数形式，在该技术方案中既可以包括单数个该技术特征，也可以包括复数个该技术特征。

在以上具体实施例的说明中，方位术语“上”、“下”、”左”、“右”、“顶”、“底”、“竖向”、“横向”和“侧向”等的使用仅仅出于便于描述的目的，而不应视为是限制性的。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。