液流电池电堆的密封定位结构及液流电池电堆

本申请涉及液流电池储能，具体涉及一种液流电池电堆的密封定位结构及液流电池电堆。

背景技术：

1、液流电池电堆是能量转换的核心部件，通常由数十至数百个单电池重复叠合而成，每个单电池包含电极框、双极板、电极、隔膜及密封件等组件。在电堆装配与运行中，存在两大关键挑战：其一，密封性能至关重要，电解液在电堆内部流道中循环，密封失效会导致电解液泄漏、活性物质损失、交叉污染甚至电气短路等安全问题；其二，组件间精确定位困难，在叠装大量薄型组件时，需确保每层的流道、通孔及密封面对齐，微小错位累积会导致流道堵塞、电阻增大、密封圈剪切等问题，严重影响电堆性能与一致性。

2、目前，传统密封方式（如大面积面密封、防水胶密封）存在安装困难、密封圈易脱落、受力不均、易老化等缺陷，而组件定位仅依赖板框之间的粗略配合及人工手动对位，效率低下且高度依赖操作人员经验，难以满足规模化生产对装配一致性及可靠性的要求。

3、因此，如何提供一种液流电池电堆的密封定位结构及液流电池电堆，以使得电堆在叠压装配过程中各组件能够自动、精准地对位，同时提供可靠持久的密封成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种液流电池电堆的密封定位结构及液流电池电堆，旨在通过将密封主体与定位导向件设置于同一组件上，实现叠装时的自动对位与可靠密封。

2、一方面，本申请提供一种液流电池电堆的密封定位结构，包括：密封主体，设置于第一组件上；固定组件，设置于所述第一组件上，用于固定所述密封主体；定位导向件，设置于所述第一组件上；以及定位配合件，设置于第二组件上，所述第二组件与所述第一组件相邻设置，所述定位配合件与所述定位导向件相配合；所述固定组件包括燕尾槽，所述燕尾槽的开口宽度小于槽底宽度，且所述燕尾槽的槽底与槽壁之间通过圆弧过渡连接；所述密封主体包括o型密封圈，所述o型密封圈嵌合于所述燕尾槽内；所述定位导向件与所述定位配合件在叠装过程中引导所述第一组件与所述第二组件校正至预定相对位置，并使所述密封主体在所述预定相对位置下被压紧于所述第一组件与所述第二组件之间的密封界面。

3、可选地，在本申请的一些实施例中，所述定位导向件包括导向销、导向块或导向凸台中的至少一种，所述定位导向件具有用于引导配合的锥形面或圆弧面；所述定位配合件包括导向孔、导向槽或导向凹陷中的至少一种，所述定位配合件的形状与所述定位导向件形状相适配。

4、可选地，在本申请的一些实施例中，所述燕尾槽独立成型于一嵌件上，所述嵌件与所述第一组件分体设置并固定安装于所述第一组件上。

5、可选地，在本申请的一些实施例中，所述嵌件通过注塑成型、机械加工或铸造工艺独立制成，并固定嵌合于所述第一组件上预设的安装槽内。

6、可选地，在本申请的一些实施例中，所述固定组件包括环设于所述第一组件边缘的卡槽，所述密封主体包括嵌套式密封圈，所述嵌套式密封圈包括一体连接的密封部和卡槽部，所述卡槽部通过弹性变形固定于所述卡槽内。

7、可选地，在本申请的一些实施例中，所述密封部具有连续凸脊，所述连续凸脊用于在压合后与所述第二组件的密封面共同形成迷宫密封结构。

8、可选地，在本申请的一些实施例中，所述定位导向件的硬度大于所述密封主体的硬度。

9、可选地，在本申请的一些实施例中，所述第一组件和所述第二组件上分别设置有至少两个所述定位导向件和所述定位配合件，所述定位导向件呈对角布置于所述第一组件的边缘区域，所述定位配合件与所述定位导向件一一对应设置。

10、另一方面，本申请提供一种液流电池电堆，包括：交替叠置的多个电极框和多个双极板；其中，相邻的所述电极框与所述双极板之间，和/或，相邻的两个所述电极框之间，设置有如上所述的密封定位结构，所述电极框与所述双极板中的一者为所述第一组件，另一者为所述第二组件。

11、本申请提供的液流电池电堆的密封定位结构及液流电池电堆，通过定位导向件、定位配合件、固定组件与密封主体的协同配合，实现了“先定位、后密封”的自动化装配逻辑。具体而言，定位导向件设置于第一组件上，定位配合件设置于相邻的第二组件上，二者在叠装过程中首先接触并引导组件自动校正至预定位置；固定组件设置于第一组件上，用于将密封主体牢固地限位固定于第一组件，防止密封主体在装配或运行过程中发生位移或脱落；在此基础上，密封主体在组件被校正至正确位置后，被均匀压紧于第一组件与第二组件之间的密封界面，从而实现可靠密封。由此，本申请既解决了传统人工对位效率低、精度差的问题，大幅提升了装配效率和产品一致性，又避免了因错位导致的密封圈剪切和流道堵塞，确保了密封的可靠性与电堆的长期稳定运行。

1.一种液流电池电堆的密封定位结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的液流电池电堆的密封定位结构，其特征在于，所述定位导向件包括导向销、导向块或导向凸台中的至少一种，所述定位导向件具有用于引导配合的锥形面或圆弧面；

3.根据权利要求1所述的液流电池电堆的密封定位结构，其特征在于，所述燕尾槽独立成型于一嵌件上，所述嵌件与所述第一组件分体设置并固定安装于所述第一组件上。

4.根据权利要求3所述的液流电池电堆的密封定位结构，其特征在于，所述嵌件通过注塑成型、机械加工或铸造工艺独立制成，并固定嵌合于所述第一组件上预设的安装槽内。

5.根据权利要求1所述的液流电池电堆的密封定位结构，其特征在于，所述固定组件包括环设于所述第一组件边缘的卡槽，所述密封主体包括嵌套式密封圈，所述嵌套式密封圈包括一体连接的密封部和卡槽部，所述卡槽部通过弹性变形固定于所述卡槽内。

6.根据权利要求5所述的液流电池电堆的密封定位结构，其特征在于，所述密封部具有连续凸脊，所述连续凸脊用于在压合后与所述第二组件的密封面共同形成迷宫密封结构。

7.根据权利要求1所述的液流电池电堆的密封定位结构，其特征在于，所述定位导向件的硬度大于所述密封主体的硬度。

8.根据权利要求1所述的液流电池电堆的密封定位结构，其特征在于，所述第一组件和所述第二组件上分别设置有至少两个所述定位导向件和所述定位配合件，所述定位导向件呈对角布置于所述第一组件的边缘区域，所述定位配合件与所述定位导向件一一对应设置。

9.一种液流电池电堆，其特征在于，包括：