适用于液流电池的过滤装置及液流电池的制作方法

1.本实用新型主要涉及液流电池领域，尤其涉及一种适用于液流电池的过滤装置及液流电池。

背景技术：

2.现有液流电池的电解液在混合和流动过程中，化学溶液、泵、混液部分及管道内经常会掺杂一些杂质。同时，液流电池在不断的充放电过程中，由于温度的变化，也会沉淀一些金属化合物。这些杂质和化合物的存在会堵塞电池的流道，影响电池的功能。
3.常用的液流电池过滤装置常采用在流体管路的管道上外接一个过滤器，使电解液都经过该过滤器中的滤芯，由于滤芯中为网眼结构并根据流体的成分采用了特定材料，可用以过滤溶液中的杂质，起到保护整个液流电池系统的作用。但是该类过滤器常体积较大，液流电池的整个系统常布置于一个集装箱内，若设置了较多的过滤器则会占据较多重要空间，不利于其他部件的结构布置，并且当溶液通过整个大过滤器滤芯后流速会降低，将会影响整个系统的运行效率。

技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种过滤装置及其适用的液流电池，能够合理利用液流电池的内部空间以实现电解液的过滤效果。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于液流电池的过滤装置，所述过滤装置适于在液流电池中连接至少两段管道，所述至少两段管道包括来自所述液流电池中的不同路管路和/或同一路管路中的两段或多段管道，所述过滤装置包括：过滤部，所述过滤部包括滤芯；以及管道接头，所述管道接头适于固定所述至少两段管道以及所述过滤部，以使所述至少两段管道与所述过滤部通过所述管道接头相互连接。
6.在本实用新型的一实施例中，所述管道接头包括至少两个接口，所述接口适于连接所述管道。
7.在本实用新型的一实施例中，所述滤芯包括过滤网和支撑架。
8.在本实用新型的一实施例中，所述过滤部还包括滤芯外壳，所述滤芯外壳适于容纳所述过滤网和所述支撑架。
9.在本实用新型的一实施例中，所述滤芯外壳包括凸出部，且所述管道接头包括空腔，所述凸出部适于插入所述空腔以使所述管道接头固定所述过滤部。
10.在本实用新型的一实施例中，还包括密封部，所述密封部位于所述过滤部的一端，且所述密封部适于通过所述滤芯外壳密封所述过滤部与所述管道接头。
11.在本实用新型的一实施例中，所述密封部包括盖子和密封圈。
12.在本实用新型的一实施例中，所述滤芯外壳具有t型结构，所述密封部通过所述t型结构密封所述过滤部与所述管道接头。
13.在本实用新型的一实施例中，所述至少两段管道中的至少二者之间的夹角为锐
角、直角、钝角和/或平角。
14.本实用新型的另一方面还提出了一种液流电池，包括至少两段管道以及至少一个上述的过滤装置，其中，所述至少两段管道包括来自所述液流电池中的不同路管路和/或同一路管路中的两段或多段管道。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型提出的电解液过滤装置结构紧凑，便于过滤结构的拆卸更换，生产成本低，对电解液的流动影响较小，节约了管道空间的结构尺寸布置；在液流电池中插入本实用新型的过滤装置可以过滤掉电解液中直径大于9μm的杂质和沉淀的金属化合物，防止此类物质堵塞液流电池的流道或进入电堆影响液流电池的功能，保证液流电池的健康状态，提高电池的使用寿命。
附图说明
16.包括附图是为提供对本技术进一步的理解，它们被收录并构成本技术的一部分，附图示出了本技术的实施例，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中：
17.图1是本实用新型一实施例的一种适用于液流电池的过滤装置的剖面示意图；
18.图2是如图1所示的适用于液流电池的过滤装置中局部剖面的放大示意图；
19.图3是本实用新型另外一实施例的一种适用于液流电池的过滤装置的剖面示意图；
20.图4是本实用新型另外一实施例的一种适用于液流电池的过滤装置的剖面示意图；
21.图5是本实用新型另外一实施例的一种适用于液流电池的过滤装置的剖面示意图；以及
22.图6是本实用新型另外一实施例的一种适用于液流电池的过滤装置的剖面示意图。
具体实施方式
23.为了更清楚地说明本技术的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本技术应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
24.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
25.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而
不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
26.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
27.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
28.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，尽管本技术中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本技术说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本技术。
29.应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。
30.参照图1，本实用新型的一实施例提出了一种适用于液流电池的过滤装置10(以下简称“过滤装置10”)。过滤装置10适于在液流电池中连接至少两段管道，图1中分别示出了管道101和管道102。根据图1，过滤装置10包括过滤部11和管道接头12。具体的，在图1示出的实施例中，过滤部11包括滤芯，而滤芯由过滤网111和支撑架112组成。在图1示出的实施例中，管道接头12适于固定管道101和管道102以及过滤部11，以使两段管道101和102与过滤部11通过管道接头12相互连接。在实际应用中，电解液可以自管道101流入过滤装置10，并经过滤芯过滤后在管道 102继续流动，从而在电解液流动的过程中实现了对电解液的过滤。
31.在本实用新型包括图1的各实施例中，管道101和管道102以及管道接头12可能连接的其他段管道，可以来自液流电池中的不同路管路、也可也是同一路管路中的任意一段或多段，再或者是以上两者的组合。也因此，管道接头12可以处于不同路管路的接头处、或者是同一路管路中两段管道的折弯处。本实用新型不对于管道接头12所连接的多段管道是否来自于液流电池的同一路管道或不同路管道做出限制。
32.在图1中可以看出的是，管道接头12包括两个接口121和122，接口 121和122分别连接管道101和管道102。但是本实用新型不以此为限，在需要连接更多路管道的实施例中，管道接头可以根据所需要连接的管道的数量和尺寸决定接口的数量和尺寸。
33.优选地，在图1所示的实施例中，过滤部11还包括滤芯外壳113，滤芯外壳113容纳过滤网111和支撑架112。示例性的，滤芯外壳113可以设计为网状结构，主要起到让电解液通过和支撑内部结构的作用。在本实用新型的不同实施例中，滤芯外壳113除了起到容纳过滤网111和支撑架112 的作用，还可以通过外形上的不同设计以使过滤部11更稳固的固定在管道接头12中。下面会对于这些不同的设计分别做出示例性的说明。在此之前，先对于图1中的过滤装置10所包含的密封部13做出说明。
34.在图1中，过滤装置10在过滤部11和管道接头12的基础上，还进一步包括密封部13，密封部13位于过滤部11的一端(在图1中可以理解为过滤部11的上端)。密封部13在图1示出的结构中起到密封过滤部11与管道接头12的作用。具体的，在图1示出的实施例中，密封部13包括盖子131和密封圈132。在密封部13结构的基础上，滤芯外壳113在图1示出的实施例中具有t型结构，密封部13通过t型结构密封过滤部11与管道接头12。根据图1示出的剖面，该t型结构由支撑架112约束的竖直矩形以及位于过滤部11上端的两个横向延伸的部位113’构成。更清楚的可以参考如图2所示的关于t型结构的局部放大示意图。两个横向延伸的部位 113’上下与密封圈132配合、并落在管道接头12的主体结构上，从而在保证密封的同时使过滤网111和支撑架112更牢固的固定在管道接头12中，在竖直方向上不会掉落。并且，采用这样的结构，t型结构中的过滤网111 被支撑于盖子131的接口外沿，当盖子131关闭时整个过滤部11被固定，而当打开盖子131时可以更换滤芯外壳113或者是其中的滤芯(如过滤网 111和/或支撑架112)。
35.除此之外，过滤部11还可以通过其他方式固定在管道接头12中。示例性的，在如图3所示的过滤装置30中，滤芯外壳113设计有凸出部1130 的结构，且管道接头12在本实施例中还包括空腔1120，凸出部1130插入至空腔1120中也可以起到在竖直方向上过滤部11不会掉落的效果。相同的，在起到固定作用的同时，凸出部1130也不会影响过滤部11整体从管道接头12中取出。可以理解的是，类似于凸出部1130的结构可以根据管道的数量、管道间的夹角和管道直径等参数而具体进行设计，本实用新型不以如图3所示的形式为限。
36.在此基础上，图4示出了另外一种过滤装置40，过滤装置40为基于过滤装置10的变型。在图4示出的实施例中，没有图1和图2所示的t型结构、也没有图3所示的凸出部，而是设计滤芯外壳113与盖子131直接连接，并搭配密封圈132完成密封。在图4示出的实施例中，滤芯外壳113 可以设计独立的连接部1131，或者将连接部1131理解为与滤芯外壳113 一体成型，本实用新型不对滤芯外壳113与密封部13直接连接的具体方式做出限定。采用如图4所示的结构后，示例性的，过滤部11可以随盖子131 一并从管道接头12中拿出，而后对于其中的滤芯(如过滤网111和/或支撑架112)进行更换，更换完成则关上盖子131并密封。
37.在参照图1～图4说明的过滤转装置的结构中，两段管道中的管道101 和管道102互相为直角，但是本实用新型不以此为限。在实际应用中，可以根据具体管道的走向具体连接互为锐角、直角、钝角和/或平角的管道。示例性的，图5示出了过滤装置50，其中的两段管道101和102互为钝角，由于其他结构(包括滤芯外壳113的t型结构)与图1示出的实施例均相同，因此相同的部分采用了相同的标号，唯一不同之处在于，图5中的管道接头12’为了配
合管道101和管道102互为钝角的位置关系，与管道接头 12相比在外型上也做出了调整。实际上，就图1或图5而言，相同的两段管道101和102，根据二者位置关系的变化，分别采用了管道接头12和管道接头12’，以匹配直角和钝角的管道位置关系。在本实用新型的多个实施例中，可以根据实际所应用的多路管道之间的位置关系和尺寸设定管道接头的具体形状、尺寸以及多个接口相对的角度等参数，以连接过滤部和多路管道为目的的多种关于管道接头的变型均属于本实用新型的精神和范围。
38.最后需要说明的是，前文参照图1～图5说明的关于过滤装置的各实施例中，均展示了两段管道，但是本实用新型不以此为限，在本实用新型的其他实施例中，管道的数量可以为3路或者更多。示例性的，图6示出了具有三路管道的实现方式的示意图，图6示出的过滤装置60可以理解为是在图1示出的过滤装置10的进一步变型，因此与图1示出的过滤装置10 相同的部分采用了相同的标号。与过滤装置10相比，管道接头12”增加了一个接口123，从而可以在管道101和管道102的基础上，再连接管道103。可以看出的是，在图6中，管道102分别与管道101和管道103成为直角，而管道101和管道103之间互为平角。
39.当然的，在图5示出的过滤装置50和图6示出的过滤装置60中的关于过滤部11的具体实现方式，并不以同图1示出的具有t型结构的滤芯外壳113为限。示例性的，图5和图6示出的两段管道钝角位置关系以及三路管道连接可以分别是以如图3所示的过滤装置30或以如图4所示的过滤装置40为基础所做的改进。总的来说，本实用新型在多个实施例中提出的适用于液流电池的过滤装置，可以在如图1～图4所示的t型结构连接方式、凸出部连接方式以及直接连接方式三种不同的过滤结构的基础上，结合多个管道的折弯处的结构从而对任意位置关系的两路或多路管道中流动的电解液进行过滤。并且，其中的过滤部均可以方便的拆卸以实现滤芯的定期更换，从而实现液流电池中不同位置关系的管道在互相连接的同时可以实现电解液的过滤，有效的利用了液流电池的内部空间来实现过滤效果。
40.特别需要说明的是，在本实用新型的多个实施例中，采用了专为实现本实用新型技术效果的管道接头。为了降低开发成本，该种管道接头在一些情况下可以根据现有技术中最常用的接头而设计改进。示例性的，最常用的管道接头例如是三通和角度接头，本实用新型方案中设定的管道接头略厚于常用的接头，并且本实用新型的管道接头内部的管路内径设计为与液流电池中需要相互连接的管道内径一致，这样可以非常方便的拆换过滤部(例如是过滤网和支撑架)。如果直接使用普通接头，由于普通接头的管路内径大于液流电池中管道内径，则会使管道突出一段，不利于更换过滤结构和使过滤结构过小或设计的接头过长，因此本实用新型在现有技术中普通接头的基础上做了进一步改进设计。本实用新型不同实施例中的管道接头和过滤部中各结构的尺寸根据管道的大小而相应设计，成本较低，且普适性更强。
41.本实用新型所提出的各实施例中的管道接头能在其中至少一路中放置上述的过滤部，过滤部深入管道一定部分(例如是上述各实施例中提到的管道102)，可根据管道的流速、管径和压力的不同而改变长短和大小，并且结合管道接头的结构能够随时拆换过滤结构。结合本实用新型的管道接头和过滤部组成了不同的过滤装置，过滤装置再结合液流电池内部具体的管道结构，以在合理利用电池内空间的前提下达到过滤的效果。
42.本实用新型的另一方面还提出了一种液流电池，该液流电池中包括至少两路适于使电解液流通的管道，以及至少一个本实用新型任一实施例提出的过滤装置。当液流电池
中具有多个过滤装置时，结合液流电池内所有管道位置的整体排布，将本实用新型的过滤装置在液流电池内进行两个或以上的串联，可以进一步增加过滤效果。本实用新型各实施例可以结合管道接头结合管道的折弯处或者长管路部分，将多个过滤装置合理的分配和布置，能够很好的节约液流电池内管道的空间布置率，从而在起到过滤效果的同时还可以为其他设备或结构腾出空间。
43.上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述实用新型披露仅仅作为示例，而并不构成对本技术的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本技术进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本技术中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本技术示范实施例的精神和范围。
44.同时，本技术使用了特定词语来描述本技术的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本技术至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本技术的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
45.同理，应当注意的是，为了简化本技术披露的表述，从而帮助对一个或多个实用新型实施例的理解，前文对本技术实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本技术对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
46.一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有
±
20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本技术一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
47.虽然本技术已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本技术，在没有脱离本技术精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本技术的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本技术的权利要求书的范围内。

技术特征：

1.一种适用于液流电池的过滤装置，其特征在于，所述过滤装置适于在液流电池中连接至少两段管道，所述至少两段管道包括来自所述液流电池中的不同路管路和/或同一路管路中的两段或多段管道，所述过滤装置包括：过滤部，所述过滤部包括滤芯；以及管道接头，所述管道接头适于固定所述至少两段管道以及所述过滤部，以使所述至少两段管道与所述过滤部通过所述管道接头相互连接。2.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述管道接头包括至少两个接口，所述接口适于连接所述管道。3.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述滤芯包括过滤网和支撑架。4.如权利要求3所述的过滤装置，其特征在于，所述过滤部还包括滤芯外壳，所述滤芯外壳适于容纳所述过滤网和所述支撑架。5.如权利要求4所述的过滤装置，其特征在于，所述滤芯外壳包括凸出部，且所述管道接头包括空腔，所述凸出部适于插入所述空腔以使所述管道接头固定所述过滤部。6.如权利要求4所述的过滤装置，其特征在于，还包括密封部，所述密封部位于所述过滤部的一端，且所述密封部适于通过所述滤芯外壳密封所述过滤部与所述管道接头。7.如权利要求6所述的过滤装置，其特征在于，所述密封部包括盖子和密封圈。8.如权利要求6所述的过滤装置，其特征在于，所述滤芯外壳具有t型结构，所述密封部通过所述t型结构密封所述过滤部与所述管道接头。9.如权利要求1～8任一项所述的过滤装置，其特征在于，所述至少两段管道中的至少二者之间的夹角为锐角、直角、钝角或平角。10.一种液流电池，其特征在于，包括至少两段管道以及至少一个如权利要求1～9任一项所述的过滤装置，其中，所述至少两段管道包括来自所述液流电池中的不同路管路和/或同一路管路中的两段或多段管道。

技术总结

本实用新型提供了一种适用于液流电池的过滤装置及液流电池。过滤装置适于在液流电池中连接至少两段管道，过滤装置具体包括：过滤部，过滤部包括滤芯；以及管道接头，管道接头适于固定至少两段管道以及过滤部，以使至少两段管道与过滤部通过管道接头相互连接。本实用新型的过滤装置及其适用的液流电池，能够合理利用液流电池的内部空间以实现电解液的过滤效果。果。果。