專利名稱：電池殼體裝配方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電能存儲領域，特別是涉及一種用于液流電池的電池殼體裝配方法。
背景技術：
隨著新型發(fā)電方式的不斷應用，各種大容量的儲能裝置的應用也不斷增多。液流電池由于具有較好的存儲性能，較高的放電深度，具有較長的使用壽命，能夠 滿足較大電流的充放電的要求，而得到了廣泛地應用。液流電池包括多節(jié)電池單體串聯(lián)成的電堆、電解液、儲液罐、液泵及管道；其中，電 池單體包括由端板、板框、密封圈、石墨氈電極、引出端子、高密度石墨板集流體和質子交換 膜等通過螺栓連接的電池殼體，以及填充于電池殼體內的電解液。常用的電解液為含釩的 酸性溶液，通過具有不同化合價的釩離子發(fā)生氧化還原反應來實現(xiàn)電能的存儲或者釋放。液流電池的殼體采用壓力密封結構，將電池殼體的各組件按照次序依次排列好以 后，再將連接螺桿穿過電池殼體的各組件的螺孔，然后，上緊與螺桿相互配合的螺母。在連接的過程中，螺桿與螺母施加在殼體上的壓力通過組成電池殼體的各部件傳 遞壓力，而端板和板框一般為PVC材質，集流體為等靜壓處理的高密度石墨材質，密封圈為 氟橡膠或者硅橡膠材質，引出端子為銅材質，即壓力是通過固體彈性材料進行傳遞的；而由 于固體彈性材料的壓力傳遞性，會使得組成電堆的各電池單體的殼體的壓力會沿著螺桿的 軸向方向呈兩邊高中間低的分布狀態(tài)。壓力的不均衡會造成電堆電壓分布以及電池內部液流量的不均衡，對電池性能造 成不利影響，嚴重時還會由于電堆中部壓力過小密封不嚴，泄露電解液，使得電堆無法正常 使用，限制了電池的串聯(lián)節(jié)數(shù)。因此，如何提高裝配過程中，液流電池的殼體各部位的壓力分布的均勻性，提高液 流電池的工作性能，是本領域的技術人員目前需要解決的技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種電池殼體裝配方法，該電池殼體的裝配方法可以提高裝 配過程中，液流電池的殼體各部位的壓力分布的均勻性，提高液流電池的工作性能。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種電池殼體裝配方法，用于液流電池的殼體 的裝配，包括以下步驟1)提供組成所述殼體的各部件和裝有傳壓液體的容器，所述容器能夠滿足所述殼 體的安裝要求；2)將所述殼體的各部件放置于所述容器中；3)在所述傳壓液體中，利用連接裝置按照所述液流電池的結構順序連接所述殼體 的各部件。優(yōu)選地，在步驟1)中，所述傳壓液體為水。優(yōu)選地，在步驟1)中，所述傳壓液體為密封油。
優(yōu)選地，在步驟2)中，將所述殼體的各部件按照電池的結構順序依次放置于所述 容器中。優(yōu)選地，所述連接裝置為相互配合的螺桿和螺母。優(yōu)選地，所述殼體的各部件包括端板、引出端子、集流體、密封圈、板框、石墨氈電 極和質子交換膜。本發(fā)明所提供的用于液流電池的殼體裝配的電池殼體裝配方法，首先根據所要裝 配的液流電池提供組成殼體的各部，以及裝有傳壓液體的容器，當然，容器需要能夠保證殼 體的安裝，其尺寸、形狀等各方面均不能限制或阻礙殼體的裝配；然后將組成殼體的各部件 放置于容器中；并在傳壓液體中，利用連接裝置實現(xiàn)殼體的各部件的連接，即完成殼體的裝 配?？梢钥闯?，本發(fā)明所提供的電池殼體的裝配方法，使得液流電池的殼體的裝配在液體環(huán) 境中完成，從而在利用連接裝置進行連接時，位于兩側的各部件首先受到壓力，使組成電池 殼體的各部件沿壓力方向的尺寸逐漸壓縮，電池兩側的部件之間的間隙逐漸減小，從而使 得間隙內的液體產生壓強，由于電池殼體的各部件之間的液體是相通的，液體傳壓的速度 非常高(可以理解為是瞬時的)，使得電池任何部件間的液體的壓強在極短的時間內達到 一致，從而保證了殼體的各部件時刻受到基本相等的壓力，使電池各部位的壓縮量一致，保 證了電池各部位的內腔的體積的完全相等，這樣，在電池的運轉過程中，電池各內腔中的電 解液流量相同，在一個電堆中，電池每節(jié)的電壓都相等，避免了因電壓分布不均造成的局部 或單片電池過充，延長了集流體等易損件的使用壽命，減緩了電池電能效率和容量保持率 的衰減速度，延長了電池的使用壽命。在一種優(yōu)選實施方式中，本發(fā)明所提供的電池殼體裝配方法中，在容器中所裝的 傳壓液體為水，水不僅能夠滿足電池殼體裝配中對傳壓性能的要求，而且成本較低，降低了 電池安裝過程中的成本。


圖1為本發(fā)明第一種具體實施方式
所提供的電池殼體裝配方法的流程示意圖；圖2為在空氣中進行電池殼體的裝配對電池殼體壓力分布的影響效果示意圖；圖3為在傳壓液體中進行電池殼體的裝配對電池殼體壓力分布的影響效果示意 圖；圖4為在空氣中進行電池殼體的裝配對電池電壓分布的影響效果示意圖；圖5為在傳壓液體中進行電池殼體的裝配對電池電壓分布的影響效果示意圖；圖6為在空氣中進行電池殼體的裝配對電池電能效率的影響效果示意圖；圖7為在傳壓液體中進行電池殼體的裝配對電池電能效率的影響效果示意圖；圖8為在空氣中進行電池殼體的裝配對電池容量保持率的影響效果示意圖；圖9為在傳壓液體中進行電池殼體的裝配對電池容量保持率的影響效果示意圖；圖10為液流電池殼體的結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的核心是提供一種電池殼體裝配方法，該電池殼體的裝配方法可以提高裝 配過程中，液流電池的殼體各部位的壓力分布的均勻性，提高液流電池的工作性能。
為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參考圖1，圖1為本發(fā)明第一種具體實施方式
所提供的電池殼體裝配方法的流 程示意圖。在一種具體實施方式
中，本發(fā)明所提供的電池殼體裝配方法，包括以下步驟步驟S1 提供組成殼體的各部件和裝有傳壓液體的容器，容器能夠滿足殼體的安 裝要求。根據所需要裝配的電池的節(jié)數(shù)等要求，準備組成殼體的各部件，同時容器需要能 夠保證殼體的安裝，其尺寸、形狀等各方面均不能限制或阻礙殼體的裝配。步驟S2 將殼體的各部件放置于容器中。具體地，可以將殼體的各部件在空氣中按照組裝順序排列好以后放置于容器中， 也可以直接放置于容器中，在容器中完成各部件相對位置的排列，甚至可以按照順序放置 于容器中，一步同時完成放置和排列的任務，為下一步的組裝做好準備。步驟S3 在傳壓液體中，利用連接裝置按照液流電池的結構順序連接殼體的各部 件。將組成電池殼體的各部件放置于容器中以后，就可以利用連接裝置按照在空氣中 裝配液流電池殼體的方法完成液流電池殼體的組裝。當然，在傳壓液體中組裝完成以后，需要再將電池殼體取出，將其內部的傳壓液體 放出，再進行電解液的注入，以完成液流電池的加工。請參考圖2和圖3，圖2為在空氣中進行電池殼體的裝配對電池殼體壓力分布的影 響效果示意圖；圖3為在傳壓液體中進行電池殼體的裝配對電池殼體壓力分布的影響效果 示意圖。圖2和圖3中，坐標軸A表示電堆殼體，坐標軸B表示電堆殼體壓力等級。結合圖2和圖3可以看出，在傳壓液體環(huán)境中完成的電池殼體的裝配，保證了電池 殼體壓力分布的平衡性，而在空氣環(huán)境中完成的電池殼體的裝配，使得電池殼體兩端的壓 力較大，中間部位的壓力較小，電池殼體壓力分布的平衡性很差。請參考圖4和圖5，圖4為在空氣中進行電池殼體的裝配對電池電壓分布的影響效 果示意圖；圖5為在傳壓液體中進行電池殼體的裝配對電池電壓分布的影響效果示意圖。 圖4和圖5中，坐標軸C表示電堆節(jié)數(shù)，坐標軸D表示電堆電壓。結合圖4和圖5可以看出，在傳壓環(huán)境中裝配完成的電池殼體，其每節(jié)電池的電壓 都基本相同，而在空氣環(huán)境中裝配完成電池殼體，其每節(jié)電池的電壓差異性很大；這是由于 在傳壓環(huán)境中裝配完成的電池殼體，其壓力分布平衡性很好，從而使得電池各構件的壓縮 量保持一致，電池內腔的體積完全相等，使得電池在運轉過程中，各內腔中的電解液的流量 相同，保證了電池每節(jié)之間的電壓都相同。請參考圖6和圖7，圖6為在空氣中進行電池殼體的裝配對電池電能效率的影響效 果示意圖；圖7為在傳壓液體中進行電池殼體的裝配對電池電能效率的影響效果示意圖。 圖6和圖7中，坐標軸E表示循環(huán)次數(shù)，坐標軸F表示電堆電能效率。結合圖6和圖7可以看出，隨著電池使用循環(huán)次數(shù)的增多，電池的電能效率的變化 情況，在傳壓液體中裝配的電池的電能效率隨著循環(huán)次數(shù)的增多變化不大，而在空氣環(huán)境 中裝配的電池的電能效率隨著循環(huán)次數(shù)的增多逐漸下降，后期的下降比較明顯。
請參考圖8和圖9，圖8為在空氣中進行電池殼體的裝配對電池容量保持率的影響 效果示意圖；圖9為在傳壓液體中進行電池殼體的裝配對電池容量保持率的影響效果示意 圖。圖8和圖9中，坐標軸E表示循環(huán)次數(shù)，坐標軸G表示電堆容量保持率。結合圖8和圖9可以看出，隨著電池循環(huán)使用次數(shù)的增多，電池的容量保持率的變 化情況，在傳壓液體中裝配的電池的容量保持率隨著循環(huán)次數(shù)的增多變化不大，而在空氣 環(huán)境中裝配的電池的容量保持率隨著循環(huán)次數(shù)的增多逐漸下降，后期的下降比較明顯。綜上所述，本發(fā)明所提供的電池殼體的裝配方法，使得液流電池的殼體的裝配在 液體環(huán)境中完成，從而在利用連接裝置進行連接時，位于兩側的各部件首先受到壓力，使組 成電池殼體的各部件沿壓力方向的尺寸逐漸壓縮，電池兩側的部件之間的間隙逐漸減小， 使得間隙內的液體產生壓強，而由于電池殼體的各部件之間的液體是相通的，液體傳壓的 速度非常高(可以理解為是瞬時的)，使得電池任何部件間的液體的壓強在極短的時間內 達到一致，從而保證了殼體的各部件時刻受到基本相等的壓力，使電池各部位的壓縮量一 致，保證了電池各部位的內腔的體積的完全相等，這樣，在電池的運轉過程中，電池各內腔 中的電解液流量相同，在一個電堆中，電池每節(jié)的電壓都相等，避免了因電壓分布不均造成 的局部或單片電池過充，延長了集流體等易損件的使用壽命，減緩了電池電能效率和容量 保持率的衰減速度，延長了電池的使用壽命。具體地，本發(fā)明所提供的電池殼體裝配方法中，在容器中所裝的傳壓液體可以為 水，水不僅能夠滿足電池殼體裝配中對傳壓性能的要求，而且成本較低，降低了電池安裝過 程中的成本。當然，以上所述的水可以為通常意義上的蒸餾水或者去離子水，只要能夠保證電 池殼體裝配的順利進行即可。在另一種具體實施方式
中，本發(fā)明所提供的電池殼體裝配方法的步驟S1的傳壓 液體還可以為密封油。密封油不僅可以實現(xiàn)快速傳壓的作用，而且可以保證裝配完成后的電池殼體的密 封性。當然，在本發(fā)明所提供的電池殼體的裝配方法，步驟S3中的連接裝置也可以為相 互配合的螺桿和螺母。將螺桿穿過組成電池殼體的各構件的通孔，然后在另一端旋入螺母， 利用螺桿與螺母的相互運動和連接關系，實現(xiàn)電池殼體的裝配。螺紋和螺母的結構簡單，成本較低，而且可以很方便地實現(xiàn)各構件之間的連接。請參考圖10，圖10為液流電池殼體的結構示意圖由圖中可以看出，組成電池殼體的各部件可以包括端板1、引出端子2、集流體3、 密封圈4、板框5、石墨氈電極6和質子交換膜7。其各部件的排列順序如圖中所示，可以根 據需要在一個電堆中串聯(lián)多節(jié)電池。以上對本發(fā)明所提供的電池殼體裝配方法進行了詳細介紹。本文中應用了具體個 例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的 方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理 的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求 的保護范圍內。
權利要求
一種電池殼體裝配方法，用于液流電池的殼體的裝配，包括以下步驟1)提供組成所述殼體的各部件和裝有傳壓液體的容器，所述容器能夠滿足所述殼體的安裝要求；2)將所述殼體的各部件放置于所述容器中；3)在所述傳壓液體中，利用連接裝置按照所述液流電池的結構順序連接所述殼體的各部件。
2.根據權利要求1所述的電池殼體裝配方法，其特征在于，在步驟1)中，所述傳壓液體 為水。
3.根據權利要求1所述的電池殼體裝配方法，其特征在于，在步驟1)中，所述傳壓液體 為密封油。
4.根據權利要求1至3任一項所述的電池殼體裝配方法，其特征在于，在步驟2)中，將 所述殼體的各部件按照電池的結構順序依次放置于所述容器中。
5.根據權利要求1至3任一項所述的電池殼體裝配方法，其特征在于，所述連接裝置為 相互配合的螺桿和螺母。
6.根據權利要求1至3任一項所述的電池殼體裝配方法，其特征在于，所述殼體的各部 件包括端板(1)、引出端子⑵、集流體⑶、密封圈⑷、板框(5)、石墨氈電極(6)和質子交 換膜(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池殼體裝配方法，用于液流電池的殼體的裝配，包括以下步驟1)提供組成所述殼體的各部件和裝有傳壓液體的容器，所述容器能夠滿足所述殼體的安裝要求；2)將所述殼體的各部件放置于所述容器中；3)在所述傳壓液體中，利用連接裝置按照所述液流電池的結構順序連接所述殼體的各部件。本發(fā)明所提供的電池殼體裝配方法可以提高裝配過程中，液流電池的殼體各部位的壓力分布的均勻性，進而提高液流電池的工作性能。
文檔編號H01M2/02GK101841054SQ20101013438
公開日2010年9月22日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權日2010年3月25日
發(fā)明者葉堅強, 葛菲 申請人:三一電氣有限責任公司