[發(fā)明專利]插槽式集流結(jié)構(gòu)、測(cè)量系統(tǒng)及其測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810330080.5
• 申請(qǐng)日: 2018-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN108565468B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 屈治國(guó);王瓊;張劍飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/70
• 分類號(hào): H01M4/70;H01M10/42;H01M10/48;H01M8/18
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種用于測(cè)量帶有流道的液流電池電流密度分布的插槽式集流結(jié)構(gòu)，插槽式集流結(jié)構(gòu)包括集流框(1)、插放在集流框(1)上的多個(gè)刀形石墨集流體(2)和固定刀形石墨集流體(2)的絕緣密封墊片(3)，其特征在于：

集流框(1)，集流框(1)一側(cè)上設(shè)有引入電解液的進(jìn)液口(4)和相對(duì)側(cè)上設(shè)有用于排出電解液的出液口(5)，集流框(1)的第一表面(6)刻有相鄰的流道槽(7)和貫穿槽(8)，所述流道槽(7)一端連通進(jìn)液口(4)，另一端連通出液口(5)，

刀形石墨集流體(2)，其包括刀身部分(9)和刀柄部分(10)，兩兩相鄰的刀形石墨集流體(2)的刀身部分(9)重疊布置，刀柄部分(10)相反布置，每個(gè)刀形石墨集流體(2)的刀身部分(9)從集流框(1)相對(duì)于第一表面(6)的第二表面(11)插入所述貫穿槽(8)且從第一表面(6)突出形成流道脊部，外部檢測(cè)電路電連接所述刀柄部分(10)，刀形石墨集流體(2)的刀身部分(9)長(zhǎng)寬尺寸與所述貫穿槽(8)相同，所述集流框(1)由達(dá)洛氏硬度值大于8度的耐腐蝕絕緣材料制成，

絕緣密封墊片(3)，其包括多個(gè)容納刀柄部分(10)的凹槽(12)，所述第一表面(6)設(shè)有包含流道槽(7)和貫穿槽(8)的內(nèi)凹區(qū)域(13)，所述內(nèi)凹區(qū)域(13)與液流電池的電極材料(14)緊密接觸，所述刀形石墨集流體(2)的個(gè)數(shù)、凹槽(12)個(gè)數(shù)和貫穿槽(8)個(gè)數(shù)相同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插槽式集流結(jié)構(gòu)，其特征在于：刀形石墨集流體(2)的刀身部分(9)厚度與集流框(1)的厚度相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插槽式集流結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述流道槽(7)為蛇形流道槽、回行流道槽、平行流道槽、交指形流道槽或彎曲波浪式流道槽。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插槽式集流結(jié)構(gòu)，其特征在于：絕緣密封墊片(3)由邵氏硬度為40HA～90HA之間的耐腐蝕絕緣材料制成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插槽式集流結(jié)構(gòu)，其特征在于：集流框(1)的厚度為8mm，流道槽(7)由多條U行槽組成，其長(zhǎng)度為36mm，寬度為2mm，槽深為2mm，貫穿槽(8)長(zhǎng)度為34mm，寬度為2mm。

6.一種帶有流道的液流電池電流密度分布的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)量系統(tǒng)包括帶有流道的液流電池和測(cè)量裝置(16)，所述液流電池包括根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的插槽式集流結(jié)構(gòu)，第一表面(6)和電極材料(14)緊密接觸，測(cè)量裝置(16)包括：

充放電單元(17)，其對(duì)所述液流電池充放電，刀柄部分(10)和充放電單元(17)形成外部檢測(cè)電路，

多個(gè)電流傳感器(18)，所述電流傳感器(18)分別測(cè)量每個(gè)刀柄部分(10)的檢測(cè)電路的電流，

數(shù)據(jù)采集單元(19)，其采集和記錄所述電流傳感器(18)的電流數(shù)據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述電極材料(14)為石墨氈電極，隔膜(20)將正極石墨氈電極和負(fù)極石墨氈電極隔開，負(fù)極集電板(15)一側(cè)設(shè)有導(dǎo)電銅板(21)，所述電流傳感器(18)為霍爾電流傳感器。

8.一種利用權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的插槽式集流結(jié)構(gòu)的測(cè)量方法，其步驟包括：

第一步驟(S1)中，帶有流道的液流電池中布置所述插槽式集流結(jié)構(gòu)，或?qū)⑺霾宀凼郊鹘Y(jié)構(gòu)替換電池中集流板和導(dǎo)電板，

第二步驟(S2)中，電解液從進(jìn)液口(4)引入、流入流道槽(7)和從出液口(5)排出，每個(gè)刀形石墨集流體(2)的刀身部分(9)從集流框(1)相對(duì)于第一表面(6)的第二表面(11)插入所述貫穿槽(8)且從第一表面(6)突出形成流道脊部，

第三步驟(S3)中，充放電單元(17)對(duì)所述液流電池充放電，刀柄部分(10)和充放電單元(17)形成外部檢測(cè)電路，

第四步驟(S4)中，多個(gè)電流傳感器(18)分別測(cè)量每個(gè)刀柄部分(10)的外部檢測(cè)電路的電流，第五步驟(S5)中，數(shù)據(jù)采集單元(19)采集和記錄所述電流傳感器(18)的電流數(shù)據(jù)。