液流电池密封技术的挑战与解决方案

液流电池的工作原理决定了其必须具备良好的密封性能。电解液在电池内部的流动，不仅要求密封材料具有高度的耐腐蚀性能，还要能够经受长时间的压力作用而不发生泄漏。一旦密封失效，电解液的泄露不仅会影响电池的正常工作，还可能对环境和设备造成严重的损害。

液流电池电堆结构图 图源网络侵权联系删除

胶水密封在液流电池上的应用部位 图摄于杜科展台

为了确保液流电池在全生命周期内的稳定运行，密封技术必须应对以下几个关键问题：

1. 装配完成不漏：在液流电池的初始装配阶段，必须确保所有组件之间的密封性完好，防止任何液体泄漏。

2. 高低温变化不漏：液流电池在运行过程中会经历温度的变化，因此密封材料和结构必须能够适应不同的温度条件，防止因热胀冷缩引起的泄漏。

 应力产生的原因： 

在液流电池的使用过程中，密封问题的根源在于应力的产生。主要原因包括：

1. 板框之间的尺寸偏差：组件之间的制造偏差可能导致装配后的应力集中。

2. 不同材料之间膨胀率差异：液流电池中使用的不同材料在温度变化时膨胀率不同，会引起应力。

 密封问题的解决方案： 

要解决液流电池的密封问题，核心在于如何消除或减小应力，或者设计允许应力存在的结构。以下是几种有效的解决方案：

弹性梯次配置的粘接结构：

●  同种材质粘接：板框与一体化双极板采用同种材质的粘接胶，确保膨胀率一致，减少应力。

●  材料改性：对板框进行塑化处理，同时对双极板进行弹性体改性，以提高其弹性和适应性。

●  不同部位使用不同胶：根据不同部位的密封要求，使用不同粘接效果和灌封效果的胶，确保每个部位密封性能的最佳化。

●  灵活调控固化时间：根据实际需求，灵活调控粘接材料的固化时间，以适应不同的操作条件和环境。

杜科新材液流电池密封粘接解决方案 图源官微

 结论：

为了更好促进行业人士交流，艾邦搭建有液流电池产业微信群，包括电解液，电解液储罐，电堆（离子交换膜、电极、双极板、集流体电极框、密封等组件），电解液输送单元（管路、阀、泵、传感器等辅助部件），电池管理系统，以及下游储能电源侧，电网侧，用户侧等企业及其相关生产设备企业成员，欢迎大家进群交流。

原文始发于微信公众号（艾邦液流电池网）：液流电池密封技术的挑战与解决方案