電極板以及用于制造和檢驗電極板的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電極板。確切地說，盡管不是唯一的，本發明涉及一種用于流動電解質電池的電極板以及用于制造和檢驗此類電極板的方法。
【背景技術】
[0002]獨立供電系統中使用的電池一般都是鉛酸電池。然而，鉛酸電池在性能和環境安全方面存在限制。例如，典型的鉛酸電池在炎熱的氣候條件下通常壽命極短，尤其是在偶爾完全放電時。由于鉛酸電池的主要成分是鉛，并且會在制造和處理過程中造成嚴重的環境問題，鉛酸電池也危害環境。
[0003]流動電解質電池，例如，鋅-溴電池、鋅-氯電池和釩流動電池，都有可能克服鉛酸電池的上述限制。具體而言，流動電解質電池的可用壽命并不受深度放電應用的影響，并且流動電解質電池的能量重量比高于鉛酸電池達到六倍。
[0004]流動電解質電池像鉛酸電池一樣包括單電池組(cell stack)，其中單電池組產生的總電壓高于單個單電池。但與鉛酸電池不同的是，流動電解質電池中的單電池通過電解質循環管路液壓地連接。
[0005]單電池組通常包括由隔板分開的電極板的組，以形成多個半單電池。半單電池(half cell)各自包括電池板、工藝鄰近隔板以及毛細管。從俯視圖看，半單電池大體呈矩形，但在電池板的邊角處具有切口區域，以容納用于將電解質送入和送出電池的歧管。然而，由于切口區域通常形成復雜的形狀，因此，在將單個電極板組裝成電池之前對其檢驗是很困難的。
[0006]因此，需要克服或減緩與現有技術中制造和檢驗流動電解質電池的電極板相關的問題。
[0007]在本說明書中對任何現有技術的引用不是也不應被視作承認或提示這一現有技術在澳大利亞或其他地方構成公知常識的一部分。
[0008]發明目標
[0009]本發明的一些實施例的目標是為消費者提供優于上述現有技術的改善和優點，和/或克服并減緩現有技術的一個或多個上述缺點，和/或提供可用的商業選擇。
【發明內容】
[0010]本發明以一種形式，盡管不必是唯一或最廣泛的形式，涉及一種用于流動電解質電池的電極板，所述電極板包括一個或多個易斷部分。
[0011]優選地，所述一個或多個易斷部分位于鄰近所述電極板的一個或多個邊角的位置。
[0012]優選地，所述電極板是平面的，并且包括頂部表面和底部表面。
[0013]優選地，所述底部表面的周邊邊緣大體是平坦的，以便與試驗臺的密封件進行密封。
[0014]優選地，所述易斷部分中的至少一個與所述電極板的其余部分之間的接合處包括凹槽。
[0015]優選地，所述凹槽界定在所述電極板的頂部表面中。
[0016]優選地，所述易斷部分在所述電極板的聚合物框架形成。
[0017]優選地，所述聚合物是高密度聚乙烯(HDPE)。
[0018]根據另一方面，本發明包括一種制造用于流動電解質電池的電極板的方法，所述方法包括:在所述電極板中形成一個或多個易斷部分;將所述一個或多個易斷部分從所述電極板中移除，以便界定一個或多個切口區域;將所述電極板放置在單電池組中；以及鄰近所述一個或多個切口區域，將一個或多個歧管附接到所述單電池組。
[0019]優選地，所述一個或多個易斷部分位于鄰近所述電極板的一個或多個邊角的位置。
[0020]優選地，所述方法進一步包括沿著所述電極板的底部表面的周邊并且經過所述一個或多個易斷部分形成大體平坦的邊緣。
[0021]根據又一方面，本發明包括一種檢驗用于流動電解質電池的電極板的方法，所述方法包括:在所述電極板中形成一個或多個易斷部分;在所述電極板的周邊的周圍提供密封，其中所述周邊延伸經過所述易斷部分;鄰近所述電極板的第一側上的表面施加氣體；以及在鄰近所述電極板的第二側上的表面檢測是否存在所述氣體。
[0022]優選地，鄰近所述電極板的頂部表面施加所述氣體，并且進一步包括鄰近所述電極板的底部表面進行排空。
[0023]優選地，所述氣體是氫氣。
[0024]優選地，鄰近所述電極板的底部表面，使用真空栗執行排空。
[0025]優選地，所述方法進一步包括:將所述一個或多個易斷部分從所述電極板中移除，以便界定所述電極板的切口區域;將所述電極板放置在單電池組中，所述單電池組包括多個其他電極板;以及鄰近所述電極板的所述切口區域，將歧管附接到所述單電池組。
[0026]優選地，所述一個或多個易斷部分界定在所述電極板的高密度聚乙烯(HDPE)框架中。
[0027]優選地，通過在所述電極板中界定凹槽或一系列缺口，界定所述一個或多個易斷部分。
【附圖說明】
[0028]為了幫助理解本發明并且讓所屬領域的技術人員能夠使本發明具備實際效應，下文參考附圖，僅以實施例的方式來描述本發明的優選實施方式，在附圖中:
[0029]圖1是示出根據本發明的一個實施方式的用于流動電解質電池的電極板的俯視圖的圖解；
[0030]圖2是示出圖1的電極板的局部仰視圖的圖解；
[0031]圖3A是示出圖1的電極板的細節俯視圖的圖解；
[0032 ]圖3B是示出圖3A的電極板的AA-AA截面圖的圖解；
[0033]圖3C是示出圖3B的AA-AA截面的細節視圖的圖解；
[0034]圖4是示出根據本發明的一個實施方式的用于檢驗圖1的電極板的試驗臺的圖解；
[0035]圖5是示出圖1的電極板的細節頂部透視圖的圖解，其中易斷部分被移除；
[0036]圖6A是示出根據本發明的一個實施方式的不帶歧管的流動電解質電池的組裝單電池組的局部透視圖的圖解；以及
[0037]圖6B是示出根據本發明的一個實施方式的安裝了歧管的流動電解質電池的組裝單電池組的局部透視圖的圖解。
[0038]圖7是示出根據本發明的一個實施方式的制造流動電解質電池的電極板的方法的流程圖。
[0039 ]圖8是示出根據本發明的一個實施方式的檢驗流動電解質電池的電極板的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0040]附圖以簡潔的輪廓形式示出了本發明的元件，只顯示那些對于理解本發明的實施方式所必需的詳細細節，從而防止過度的細節導致內容混亂，對所屬領域的技術人員來說鑒于本說明書該過度的細節是顯而易見的。
[0041]在本專利說明書中，諸如第一和第二、左和右、前和后、頂部和底部等形容詞只用于將一個元件或方法步驟與另一個元件或方法步驟區分開來，而不必要求這些形容詞所描述的具體相對位置或順序。諸如“包括”或“包含”等詞語并不用來限定元件或方法步驟的唯一集合。相反，這些詞語僅限定本發明的特定實施方式中包含的元件或方法步驟的最小集入口 ο
[0042]根據本發明的一個實施方式，圖1是示出用于流動電解質電池的電極板100的俯視圖的圖解，而圖2是示出圖1的電極板100的局部仰視圖的圖解。
[0043]參考圖1和圖2，電極板100是平面的，并且包括用于容納電極109的框架108。電極板100包括頂部表面102和底部表面104。底部表面104(且具體而言，框架108)的周邊的邊緣106大體是平坦的，以便促進電極板100與用于檢驗電極板100是否有缺陷的試驗臺之間的良好密封。盡管將電極板100示為矩形，但應了解，本發明的電極板的其他實施方式可以是任何合適的形狀。
[0044]在一個實施方式中，框架108由塑性材料制成，例如，高密度聚乙烯(HDPE)。然而，應了解，框架108可由與流動電解質和電極兼容的任何材料制成。
[0045]電極板100，且具體而言，框架108還包括相鄰地形成在電極板100的每個邊角的易斷部分11(^、11(?、110(:、1100。盡管示出易斷部分11(^、11(?、110(:、1100，但應了解，本發明的電極板的其他實施方式可包括一個或多個易斷部分。此外，根據一些實施方式，易斷部分可以在電極板中的任何地方形成，不論是沿著電極板的邊緣還是在電極板的內部部分。
[0046]易斷部分110A、110B、110C、I1D被設計成在電極板100被檢驗之后斷開，以便容納流動電解質電池的歧管。這種布置的優點在于使得電極板100的預組裝檢驗更容易且更牢固，因為包括易斷部分11(^、11(?、110(:、1100的電極板100界定更規格的形狀，在周邊周圍具有平滑表面，以使得能夠與試驗臺密封。
[0047 ]圖3A是示出圖1的電極板100的一個邊角的細節俯視圖的圖解，更詳細地示出了單個易斷部分110C。圖3B是示出圖3A的電極板100的邊角的AA-AA截面圖的圖解。圖3C是示出圖3B的面AA-AA截的詳細視圖的圖解。其他易斷部分110A、110B、110D類似于易斷部分110C。
[0048]參考圖3A、圖3B和圖3C，易斷部分IlOC與電極板100的其余部分之間的接合處包括凹槽112。在一個實施方式中，凹槽112是楔形，與垂直于電極板100的平面的軸形成約30度的角。如圖所示，凹槽112在距電極板100的邊緣0.5mm處終止。然而，應了解，凹槽112可以是任何合適的形狀，從而使得易斷部分IlOC在電極板100檢驗之后容易折斷。此外，盡管凹槽112被示為連續的，但應了解，凹槽112或者可以用(例如)一系列的小缺口代替。使