[實用新型]一種液流電池用電極框結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN208889773U
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 苑辰光;李先鋒;鄭瓊;張華民
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M8/0271
• 分類號: H01M8/0271;H01M8/18
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本實用新型涉及液流電池儲能技術領域，特別涉及一種液流電池用電極框結(jié)構(gòu)，于電四角設置電解液進口和電解液出口；中部設有容置多孔電極的通孔；于電極框一側(cè)表面上，于中部通孔相對二條邊分別設有液體分配凹槽；電解液出口位于平板左上方，出口主流道凹槽分成上下二個，出液分配凹槽分成左右二個，上部的出口主流道凹槽與電解液出口的上半部分相連通，下部的出口主流道凹槽與電解液出口的下半部分相連通；上部的出口主流道凹槽右端與右側(cè)的出液分配凹槽左端相連通，下部的出口主流道凹槽右端與左側(cè)的出液分配凹槽左端相連通；電解液進口與出口相對稱。本實用新型增加了電解液流通面積；減小了流動阻力。

技術領域

本實用新型涉及液流電池儲能技術領域，特別涉及一種全釩液流電池領域。

背景技術

全釩液流電池是一種高效率、高可靠性、長使用壽命的液流電池儲能技術，具有較高的功率密度，裝置簡單易操縱。電解液儲存在電堆外部的電解液桶中，可通過增加電解液儲存量來提高儲能容量。其主要應用于電網(wǎng)調(diào)峰、風能和太陽能等可再生能源發(fā)電等領域。電極框作為電堆結(jié)構(gòu)中重要的組成部分，承接著碳塑復合雙極板和隔膜，以及實現(xiàn)電解液的密封和分配等作用。現(xiàn)有全釩液流電池電極框存在以下缺點：1.電解液進出口主流道凹槽流通面積過小，流阻較大，減小了電堆的流量，降低了電解液流速；2.電極框上的進出口主流道凹槽具有較大的折轉(zhuǎn)，造成較大的流阻，降低電解液流速；3.進出口分液流道流通面積很小，且采用漸擴設計，減小了電解液的流速。由于全釩液流電池充放電深度較深，如果電解液流速過低，在充放電末期會導致電極內(nèi)濃差極化較大，降低電池性能。

實用新型內(nèi)容

本實用新型為解決上述技術問題，提供了一種液流電池電極框結(jié)構(gòu)。電解液進出口主流道凹槽分為上下二個，極大的增加了電解液流通面積；減小了主流道的彎折角度，減小了流動阻力；增大進出口分液流道流通面積，并且采用漸縮設計，對電解液起到了二次加速的作用。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

電極框為矩形平板；于電極框靠近四角的邊緣處分別設置通孔，四處通孔分別作為電解液進口和電解液出口；于矩形平板的中部設置有一個鏤空的、可容置多孔電極的矩形中部通孔；于電極框一側(cè)表面上，于靠近矩形中部通孔的相對二條邊的電極框表面分別設有上、下二個液體分配凹槽，分別作為電解液進液分配凹槽和電解液出液分配凹槽，進液分配凹槽通過進口主流道凹槽與電解液進口相連通，出液分配凹槽通過出口主流道凹槽與電解液出口相連通；進液分配凹槽經(jīng)進口分液流道與中部通孔相連通，出液分配凹槽經(jīng)出口分液流道(或凹槽)與中部通孔相連通。電解液出口位于平板左上方，出口主流道凹槽分成上下二個，出液分配凹槽分成左右二個，上部的出口主流道凹槽與電解液出口的上半部分相連通，下部的出口主流道凹槽與電解液出口的下半部分相連通；上部的出口主流道凹槽右端與右側(cè)的出液分配凹槽左端相連通，下部的出口主流道凹槽右端與左側(cè)的出液分配凹槽左端相連通；出口分液流道與矩形平板板面相平行的截面為倒梯形，出液分配凹槽經(jīng)出口分液流道與中部通孔相連通。電解液進口位于平板右下方，進口主流道凹槽分成上下二個，進液分配凹槽分成左右二個，上部的進口主流道凹槽與電解液進口的上半部分相連通，下部的進口主流道凹槽與電解液進口的下半部分相連通；上部的進口主流道凹槽左端與右側(cè)的進液分配凹槽右端相連通，下部的進口主流道凹槽左端與左側(cè)的進液分配凹槽右端相連通；進口分液流道與矩形平板板面相平行的截面為梯形，進液分配凹槽經(jīng)進口分液流道與中部通孔相連通。電解液出口的上半部分所在的180度弧角區(qū)域均與上部的出口主流道凹槽相連通；電解液出口的下半部分所在的120-180度弧角區(qū)域均與下部的出口主流道凹槽相連通；電解液進口的上半部分所在的120-180度弧角區(qū)域均與上部的進口主流道凹槽相連通；電解液進口的下半部分所在的180度弧角區(qū)域均與下部的進口主流道凹槽相連通。出口主流道凹槽、出液分配凹槽、出口分液流道、進口主流道凹槽、進液分配凹槽、進口分液流道上均設有蓋片，防止密封墊壓緊時流道堵塞。

本實用新型采用上述技術方案，與現(xiàn)有技術相比，具有如下技術效果：