一种滚筒式半液流电池、电池组

摘要

本发明公开一种滚筒式半液流电池、电池组，属于储能电池领域，电池包括集流体、负极、氧化还原活性有机溶液、相分离凝胶电解质和容器，正极设置在容器底部，导电杆一端固定于正极上，导电杆另一端设置有正极集流体，导电杆具有设定的长度以使正极集流体和正极之间形成空腔，空腔容置氧化还原活性有机溶液，在正极集流体上依次设置有相分离凝胶电解质、负极，电池正置时，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质相距间隙而隔离开，电池倾斜时，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质能相接触。本发明能解决现有的减少自放电的蓄电池存在结构复杂，控制过程费时费力，不能大规模工程应用的问题。

权利要求

1.一种滚筒式半液流电池，其特征在于，其包括正极、导电杆、正极集流体、负极、氧化还原活性有机溶液、相分离凝胶电解质和容器，其中，容器为圆柱形的滚筒状，正极设置在容器底部，导电杆呈杆状，导电杆一端固定于正极上，导电杆另一端设置有正极集流体，导电杆具有设定的长度以使正极集流体和正极之间形成空腔，该空腔用于容置氧化还原活性有机溶液，在正极集流体上设置有相分离凝胶电解质，相分离凝胶电解质上设置有负极，氧化还原活性有机溶液是正极活性物质作为溶质溶解在有机溶剂中形成的溶液，氧化还原活性有机溶液体积小于正极集流体和正极之间的空腔容积，以在电池正置时，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质相距间隙而隔离开，且在电池倾斜时，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质能相接触，其中，正极活性物质包括TEMPO、2，5二叔丁基氢醌、亚铁氰化钠中的一种或者多种，其正极和导电杆材质为铂。

2.如权利要求1所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，工作时，电池处于倾斜状态，电池的中心轴线与水平面的夹角为10°～88°，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质能相接触，电池处于连通状态，电池正置时，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质相隔离，正极的氧化还原反应无法进行，正、负极无法通过相分离水凝胶电解质进行离子交换，电池无法进行充放电。

3.如权利要求2所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，氧化还原活性有机溶液中有机溶剂包括四乙二醇二甲醚，碳酸丙烯酯，邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯中的一种或者多种。

4.如权利要求3所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，相分离凝胶电解质为凝胶状态，其具有离子传导功能，在液相中能保持凝胶状态并且能隔离液相，从而能将负极和正极相隔开。

5.如权利要求4所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，其负极为锌、镉或者磷酸钛钠中的一种或者多种。

6.如权利要求5所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，正极和负极均为圆形，正极集流体为多孔碳毡。

7.如权利要求6所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，导电杆一端与正极是一体成型以形成无缝连接，导电杆另一端插入多孔碳毡中，且不穿过多孔碳碳毡。

8.如权利要求7所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，相分离凝胶电解质成分中包括有硫酸镁、丙烯酰胺、N，N‑亚甲基双丙烯酰胺、亚硫酸胺。

9.如权利要求8所述的一种滚筒式半液流电池，其特征在于，采用如下方法制备获得相分离凝胶电解质：

首先，采用去离子水和无水硫酸镁配置硫酸镁水溶液，接着，取质量为无水硫酸镁的0.2～0.4倍丙烯酰胺加入上述硫酸镁水溶液中，然后，再取质量为丙烯酰胺的1/90～1/110的N，N‑亚甲基双丙烯酰胺加入上述溶液中，并完全溶解，

再接着，加入与N，N‑亚甲基双丙烯酰胺同等质量的亚硫酸胺，并完全溶解，最后，将以上混合溶液放入50℃～70℃烘箱中烘5～7小时，获得相分离凝胶电解质。

10.一种包括如权利要求1‑9之一所述的滚筒式半液流电池的电池组，其特征在于，其由多个滚筒式半液流电池串联而成。

说明书

一种滚筒式半液流电池、电池组

技术领域

[0001] 本发明属于储能电池领域，更具体地，涉及一种滚筒式半液流电池、电池组。

背景技术

[0002] 随着新能源行业的发展，尽管锂离子电池凭借能量密度、循环寿命、成本和安全性等性能在电子产品等行业得到广泛应用，但未能满足大规模储能的所有需求。

[0003] 在大/中型规模储能方面，“下一代电池”—钠离子电池、钾离子电池、全固态电池和多价离子电池以及液流电池在降低储能成本、具有更高的能量密度方面具有一定潜力。
但是，就目前各种类型的电池来说，还未能做到在满足储能的前提下，同时保证没有自放电
现象。

[0004] 授权公告号为CN201673943U的实用新型专利公开了一种能减少自放电的蓄电池，其包括有壳体和电解液，壳体底部开有若干个孔洞，孔洞与公共导管相连通，由注射简头、
注射筒及推液杆组成一个外接注射器，外接注射器的注射筒头也与公共导管相连通，该蓄
电池能使电解液和极板在储存过程中不接触，自身切断电源，在放电过程中才接触，从而减
少杂质生成，减少自放电，延长使用寿命。当蓄电池不使用时，把外接注射器的推液杆往外
拉，使原先位于壳体内的电解液全部吸入外接注射器内，从而使蓄电池自身切断电源，电解
液和极板在储存过程中不接触，减少了杂质生成，减少了自放电，延长了使用寿命。当蓄电
池工作时，把外接注射器的推液往杆里推，使原先位于外接注射器内的电解液全部注入壳
体内，重新组成完整的一个蓄电池。但是，在实际使用过程中，需用通过反复推送或者抽取
电解液，这是一个耗费人力和时间的过程，而且，这并不利于大规模的蓄电池，比较适合小
型的实验室阶段的电池。

[0005] 因此，需要开发新型电池结构，要求其可以长期储能又可以长时间没有自放电现象，进而能保证电池的能量效率。

发明内容

[0006] 针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种滚筒式半液流电池、电池组，旨在解决现有的减少自放电的蓄电池存在结构复杂，控制过程费时费力，不能大规模应用的
问题。

[0007] 为实现上述目的，本发明提供了一种滚筒式半液流电池，其包括正极、导电杆、正极集流体、负极、氧化还原活性有机溶液、相分离凝胶电解质和容器，其中，容器为圆柱形的
滚筒状，正极设置在容器底部，导电杆呈杆状，导电杆一端固定于正极上，导电杆另一端设
置有正极集流体，导电杆具有设定的长度以使正极集流体和正极之间形成空腔，该空腔用
于容置氧化还原活性有机溶液，在正极集流体上设置有相分离凝胶电解质，相分离凝胶电
解质上设置有负极，氧化还原活性有机溶液是正极活性物质作为溶质溶解在有机溶剂中形
成的溶液，氧化还原活性有机溶液体积小于正极集流体和正极之间的空腔容积，以在电池
正置时，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质相距间隙而隔
离开，且在电池倾斜时，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解
质能相接触。

[0008] 进一步的，工作时，电池处于倾斜状态，电池的中心轴线与水平面的夹角为10°～88°，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质能相接触，电池处
于连通状态，

[0009] 电池正置时，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质相隔离，正极的氧化还原反应无法进行，正、负极无法通过相分离水凝胶电解质进行离子交
换，电池无法进行充放电。

[0010] 进一步的，氧化还原活性有机溶液中有机溶剂包括四乙二醇二甲醚，碳酸丙烯酯，邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯等，正极活性物质包括TEMPO、2，5二叔丁基氢醌、亚
铁氰化钠等。

[0011] 进一步的，相分离凝胶电解质为凝胶状态，其具有离子传导功能，在液相中能保持凝胶状态并且能隔离液相，从而能将负极和正极相隔开。

[0012] 进一步的，其负极为锌、镉或者磷酸钛钠中的一种或者多种。

[0013] 进一步的，其正极和导电杆材质为铂，正极和负极均为圆形，正极集流体为多孔碳毡。

[0014] 进一步的，导电杆一端与正极是一体成型以形成无缝连接，导电杆另一端插入多孔碳毡中，且不穿过多孔碳碳毡。

[0015] 进一步的，相分离凝胶电解质成分中包括有硫酸镁、丙烯酰胺、N，N‑亚甲基双丙烯酰胺、亚硫酸胺。

[0016] 进一步的，采用如下方法制备获得相分离凝胶电解质：

[0017] 首先，采用去离子水和无水硫酸镁配置硫酸镁水溶液，

[0018] 接着，取质量为无水硫酸镁的0.2～0.4倍丙烯酰胺加入上述配好的硫酸镁水溶液中，

[0019] 然后，再取质量为丙烯酰胺的1/90～1/110的N，N‑亚甲基双丙烯酰胺加入上述溶液中，并完全溶解，

[0020] 再接着，加入与N，N‑亚甲基双丙烯酰胺同等质量的亚硫酸胺，并完全溶解，

[0021] 最后，将以上混合溶液放入50℃～70℃烘箱中烘5～7小时，获得相分离凝胶电解质。

[0022] 按照本发明的第二个方面，还提供一种包括如上所述的滚筒式半液流电池的电池组，其由多个滚筒式半液流电池串联而成。

[0023] 通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

[0024] 本发明中，将正极活性物质溶解在有机溶剂中，形成可流动的液态状，将电池的各个组成部件设置在滚筒中，正极和正极集流体间形成一定的空间，该空间大于氧化还原活
性有机溶液的体积，这样设计保证了电池静置时，正极活性物质与电解质是分离的，氧化还
原反应不能进行，电池不充电也不能放电，也能保证电池倾斜时候，能将正极活性物质与电
解质相接触，进行氧化还原反应，实现充放电的功能。本发明的以上新型的电池结构——滚
筒式半液流电池，通过工作模式实现电池的充放电，通过静置模式实现长时间无自放电的
储能。本发明的结构简单，设计巧妙，可以满足大规模长期储能的需求，易于实际工程应用。

附图说明

[0025] 图1是本发明实施例中滚筒式半液流电池的半成品结构示意图；

[0026] 图2是本发明实施例中滚筒式半液流电池的工作状态示意图；

[0027] 图3是本发明实施例中滚筒式半液流电池的静置状态示意图。

[0028] 在以上附图中，相同的结构或者元件采用相同的数字标号标示：

[0029] 1‑金属正极               2‑金属导电杆

[0030] 3‑多孔碳正极集流体       4‑相分离水凝胶电解质

[0031] 5‑负极                   6‑氧化还原活性有机溶液

具体实施方式

[0032] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并
不用于限定本发明。

[0033] 本发明中，提供了一种滚筒式半液流电池，其包括正极、导电杆、正极集流体、负极、氧化还原活性有机溶液、相分离凝胶电解质和容器，其中，容器为圆柱形的滚筒状，正极
设置在容器底部，导电杆呈杆状，导电杆一端固定于正极上，导电杆另一端设置有正极集流
体，导电杆具有设定的长度以使正极集流体和正极之间形成空腔，该空腔用于容置氧化还
原活性有机溶液，在正极集流体上设置有相分离凝胶电解质，相分离凝胶电解质上设置有
负极，氧化还原活性有机溶液是正极活性物质作为溶质溶解在有机溶剂中形成的溶液，氧
化还原活性有机溶液体积小于正极集流体和正极之间的空腔容积，以在电池正置时，氧化
还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质相距间隙而隔离开，且在电
池倾斜时，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质能相接触。

[0034] 工作时，电池处于倾斜状态，电池的中心轴线与水平面的夹角为10°～88°，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质能相接触，电池处于连通状
态，

[0035] 电池正置时，氧化还原活性有机溶液的液面与正极集流体上的相分离凝胶电解质相隔离，正极的氧化还原反应无法进行，正、负极无法通过相分离水凝胶电解质进行离子交
换，电池无法进行充放电。

[0036] 在本发明的一个实施例中，氧化还原活性有机溶液中有机溶剂包括四乙二醇二甲醚，碳酸丙烯酯，邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯等，正极活性物质包括TEMPO、2，5二
叔丁基氢醌、亚铁氰化钠等。相分离凝胶电解质为凝胶状态，其具有离子传导功能，在液相
中能保持凝胶状态并且能隔离液相，从而能将负极和正极相隔开。负极为锌、镉或者磷酸钛
钠中的一种或者多种。正极和导电杆材质为铂，正极和负极均为圆形，正极集流体为多孔碳
毡。导电杆一端与正极是一体成型以形成无缝连接，导电杆另一端插入多孔碳毡中，且不穿
过多孔碳碳毡。

[0037] 在本发明的又一个实施例中，相分离凝胶电解质成分中包括有硫酸镁、丙烯酰胺、N，N‑亚甲基双丙烯酰胺、亚硫酸胺。可以采用如下方法制备获得相分离凝胶电解质：首先，
采用去离子水和无水硫酸镁配置硫酸镁水溶液，接着，取质量为无水硫酸镁的0.2～0.4倍
丙烯酰胺加入上述配好的硫酸镁水溶液中，然后，再取质量为丙烯酰胺的1/90～1/110的N，
N‑亚甲基双丙烯酰胺加入上述溶液中，并完全溶解，再接着，加入与N，N‑亚甲基双丙烯酰胺
同等质量的亚硫酸胺，并完全溶解，最后，将以上混合溶液放入50℃～70℃烘箱中烘5～7小
时，获得相分离凝胶电解质。更具体的，在实际工程时间中，可以采用如下方法制备获得相
分离凝胶电解质：首先，按照质量比为无水硫酸镁：去离子水＝1：4的比例配成硫酸镁水溶
液，先取质量为无水硫酸镁的0.3倍的丙烯酰胺加入上述配好的硫酸镁水溶液中，再取质量
为丙烯酰胺的1/100的N，N‑亚甲基双丙烯酰胺加入上述溶液中，待完全溶解后再加入与N，
N‑亚甲基双丙烯酰胺同等质量的亚硫酸胺，待溶质完全溶解后将此溶液放入60℃烘箱中烘
6小时。

[0038] 图1为本发明实施例中滚筒式半液流电池的半成品结构示意图与不同工作模式结构示意图的对比，由图可知，按照滚筒式半液流电池的设计，正极为液体，负极为固体，具体
结构包括：金属正极1、金属导电杆2、多孔碳正极集流体3、相分离水凝胶电解质4和负极5，
使用一个圆柱形容器将上述电池的组成要素都包含进去。金属正极放置在容器的底部，通
过一根金属导电杆连接至上方的多孔碳正极集流体，这三个部分以及氧化还原活性有机溶
液共同组成电池的正极。这样设计的目的在于，整个正极结构能支撑起电池的结构并留出
氧化还原活性有机溶液的体积，氧化还原活性有机溶液6是以化学性质稳定的有机溶剂比
如四乙二醇二甲醚作为溶剂，将正极活性物质作为溶质溶解于有机溶剂中。正极电位的选
择是为了确保电池充放电过程中金属正极不参与反应，而将电流传导到多孔碳正极集流
体，在工作模式时让氧化还原活性有机溶液在多孔碳正极集流体处进行氧化还原反应。

[0039] 正极活性物质原则上不需要替换，因为正极活性物质在充电过程中被氧化为氧化态，在放电过程中被还原为还原态，是可以循环使用的。

[0040] 本发明中，多孔碳正极集流体上方具有一层相分离水凝胶电解质，这种相分离水凝胶电解质是凝胶状态，由于可以在液相中保持凝胶状态并且隔离液相故称为“相分离水
凝胶”，作为电解质可以进行离子传导。这样的设计既可以实现电池所需要的电解质传导离
子的功能，还能将负极和正极相隔开，防止短路现象。

[0041] 图2是本发明实施例中滚筒式半液流电池的工作状态示意图，图3是本发明实施例中滚筒式半液流电池的静置状态示意图，对比两图可知，往滚筒式半液流电池的半成品中
注入氧化还原活性有机溶液，将滚筒式半液流电池竖直放置，此时滚筒式半液流电池处于
静置模式：氧化还原活性有机溶液与多孔碳正极集流体之间存在缝隙，即切断了氧化还原
活性有机溶液与多孔碳正极集流体的接触，则正极的氧化还原反应不能进行，正、负极也不
能通过相分离水凝胶电解质进行离子交换。设计静置模式用于长期储能，且能保证电池长
时间没有自放电现象。将电池倾斜放置，同时让电池绕轴心转动，此时滚筒式半液流电池处
于工作模式。这种模式设计的目的在于，通过电池的倾斜转动促进氧化还原活性有机溶液
的相对流动，促进该溶液与多孔碳正极集流体的接触，从而加速传质，促进充放电反应。

[0042] 为了更进一步说明本发明方法，下面结合具体的实施例进一步详细的说明。

[0043] 实施例1Zn‑TEMPO滚筒式半液流电池

[0044] 选择底面直径为4cm、高为4cm的圆柱形塑料杯作为容器，选择金属铂作为金属正极和金属导杆，将金属正极和金属导杆制作为“T字型”，金属正极放置在容器底部，金属导
杆竖直朝上。

[0045] 将多孔碳正极集流体、相分离水凝胶电解质和负极作为一个整体来制备：

[0046] 多孔碳正极集流体的材料为直径3.5cm、厚度5mm的碳毡，在碳毡上制作与碳毡同等直径、厚度为3mm的相分离水凝胶电解质。

[0047] 相分离水凝胶电解质的制作配方及方法为：取无水硫酸镁0.5g，七水合硫酸锌0.72g，去离子水2g配成水溶液，在此水溶液中加入0.15g丙烯酰胺和0.0015g的N，N‑亚甲基
双丙烯酰胺，待完全溶解后再加入0.0015g亚硫酸胺，将此溶液放入60℃烘箱中烘6小时。待
相分离水凝胶电解质制备完成后，铺上直径为3.5cm的圆形锌片。

[0048] 配制氧化还原活性有机溶液：取0.9g的TEMPO，溶于10g的四乙二醇二甲醚(TEGDME)中。

[0049] 将配制好的氧化还原活性有机溶液倒入容器中，再将整个多孔碳正极集流体、相分离水凝胶电解质和负极放置在金属导杆上。注意：需要让金属导杆插入多孔碳正极集流
体中，且恰好不穿过多孔碳正极集流体，这样可以起到固定多孔碳正极集流体、相分离水凝
胶电解质和负极的作用，且不会破坏相分离水凝胶电解质。最后盖上适配于圆柱形容器的
盖子，并用封口胶进行密封。

[0050] 接下来进行电池充放电循环测试：

[0051] 工作模式：将滚筒式半液流电池倾斜放置，轴心与竖直方向呈30°，将测试线路与电池正、负极连接好，让滚筒式半液流电池绕轴心转动。采用0.2C的电流对滚筒式半液流电
池进行充放电循环测试，充电上限电压为1.9V，放电下限电压为1.2V，循环10圈后，滚筒式
半液流电池的库伦效率维持在99％，容量没有明显的衰减。

[0052] 静置模式：暂停测试，将滚筒式半液流电池竖直放置10天。

[0053] 工作模式：使用与上述工作模式完全一样的参数对滚筒式半液流电池继续进行充放电循环测试，并接续之前的10圈数据。将新的10圈循环数据与前10圈相比较，发现滚筒式
半液流电池的库伦效率无明显变化，容量没有明显的衰减。可以知道滚筒式半液流电池在
静置模式可以实现长时间无自放电的储能。

[0054] 实施例2镉Cd‑2，5二叔丁基氢醌滚筒式半液流电池

[0055] 选择底面直径为4cm、高为4cm的圆柱形塑料杯作为容器，选择金属铂作为金属正极和金属导杆，将金属正极和金属导杆制作为“T字型”，金属正极放置在容器底部，金属导
杆竖直朝上。

[0056] 将多孔碳正极集流体、相分离水凝胶电解质和负极作为一个整体来制备：

[0057] 多孔碳正极集流体的材料为直径3.5cm、厚度5mm的碳毡，在碳毡上制作与碳毡同等直径、厚度为3mm的相分离水凝胶电解质。

[0058] 相分离水凝胶电解质的制作配方及方法为：取无水硫酸镁0.5g，硫酸镉0.416g，去离子水2g，配成水溶液，在此水溶液中加入0.15g丙烯酰胺和0.0015g的N，N‑亚甲基双丙烯
酰胺，待完全溶解后再加入0.0015g亚硫酸胺，将此溶液放入60℃烘箱中烘6小时。待相分离
水凝胶电解质制备完成后，铺上直径为3.5cm的圆形镉片。

[0059] 配制氧化还原活性有机溶液：取1.11g的2，5二叔丁基氢醌，1mol/L硫酸1ml溶于10g的四乙二醇二甲醚(TEGDME)中。

[0060] 将配制好的氧化还原活性有机溶液倒入容器中，再将整个多孔碳正极集流体、相分离水凝胶电解质和负极放置在金属导杆上。注意：需要让金属导杆插入多孔碳正极集流
体中，且恰好不穿过多孔碳正极集流体，这样可以起到固定多孔碳正极集流体、相分离水凝
胶电解质和负极的作用，且不会破坏相分离水凝胶电解质。最后盖上适配于圆柱形容器的
盖子，并用封口胶进行密封。

[0061] 接下来进行电池充放电循环测试：

[0062] 工作模式：将滚筒式半液流电池倾斜放置，轴心与竖直方向呈30°，将测试线路与电池正、负极连接好，让滚筒式半液流电池绕轴心转动。采用0.2C的电流对滚筒式半液流电
池进行充放电循环测试，充电上限电压为1.3V，放电下限电压为0.5V，循环10圈后，滚筒式
半液流电池的库伦效率维持在98％，容量没有明显的衰减。

[0063] 静置模式：暂停测试，将滚筒式半液流电池竖直放置10天。

[0064] 工作模式：使用与上述工作模式完全一样的参数对滚筒式半液流电池继续进行充放电循环测试，并接续之前的10圈数据。将新的10圈循环数据与前10圈相比较，发现滚筒式
半液流电池的库伦效率无明显变化，容量没有明显的衰减。可以知道滚筒式半液流电池在
静置模式可以实现长时间无自放电的储能。

[0065] 实施例3磷酸钛钠‑亚铁氰化钠滚筒式半液流电池

[0066] 选择底面直径为4cm、高为4cm的圆柱形塑料杯作为容器，选择金属铂作为金属正极和金属导杆，将金属正极和金属导杆制作为“T字型”，金属正极放置在容器底部，金属导
杆竖直朝上。

[0067] 将多孔碳正极集流体、相分离水凝胶电解质和负极作为一个整体来制备：

[0068] 多孔碳正极集流体的材料为直径3.5cm、厚度5mm的圆形碳毡，在碳毡上制作与碳毡同等直径、厚度为3mm的相分离水凝胶电解质。

[0069] 相分离水凝胶电解质的制作配方及方法为：取无水硫酸镁0.5g，水合高氯酸钠0.28g，去离子水2g配成水溶液，在此水溶液中加入0.15g丙烯酰胺和0.0015g的N，N‑亚甲基
双丙烯酰胺，待完全溶解后再加入0.0015g亚硫酸胺，将此溶液放入60℃烘箱中烘6小时。

[0070] 负极磷酸钛钠的制作方法为：取160mg磷酸钛钠粉末和20mg科琴黑(KB)放入研钵中研磨0.5h，加入20mg的聚偏氟乙烯(PVDF)继续研磨10min，加入1000微升N‑甲基吡咯烷酮
(NMP)研磨2min，将浆料均匀涂布在覆碳铝箔上，涂布厚度为500微米，盖上培养皿，放入75
℃的烘箱中烘12h。待12h后取出极片，将极片切为直径为3.5cm的圆形极片。

[0071] 配制氧化还原活性有机溶液：取1.515g的亚铁氰化钠，溶于10g的四乙二醇二甲醚(TEGDME)中。

[0072] 将配制好的氧化还原活性有机溶液倒入容器中，再将整个多孔碳正极集流体、相分离水凝胶电解质和负极放置在金属导杆上。注意：需要让金属导杆插入多孔碳正极集流
体中，且恰好不穿过多孔碳正极集流体，这样可以起到固定多孔碳正极集流体、相分离水凝
胶电解质和负极的作用，且不会破坏相分离水凝胶电解质。最后盖上适配于圆柱形容器的
盖子，并用封口胶进行密封。

[0073] 接下来进行电池充放电循环测试：

[0074] 工作模式：将滚筒式半液流电池倾斜放置，轴心与竖直方向呈30°，将测试线路与电池正、负极连接好，让滚筒式半液流电池绕轴心转动。采用0.2C的电流对滚筒式半液流电
池进行充放电循环测试，充电上限电压为1.5V，放电下限电压为0.7V，循环10圈后，滚筒式
半液流电池的库伦效率维持在97％，容量没有明显的衰减。

[0075] 静置模式：暂停测试，将滚筒式半液流电池竖直放置10天。

[0076] 工作模式：使用与上述工作模式完全一样的参数对滚筒式半液流电池继续进行充放电循环测试，并接续之前的10圈数据。将新的10圈循环数据与前10圈相比较，发现滚筒式
半液流电池的库伦效率无明显变化，容量没有明显的衰减，可以知道滚筒式半液流电池在
静置模式可以实现长时间无自放电的储能。

[0077] 本发明还提供一种包括如上所述的滚筒式半液流电池的电池组，其由多个滚筒式半液流电池串联而成。

[0078] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含
在本发明的保护范围之内。