[實(shí)用新型]一種全釩液流電池的液流框

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822092802.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209298249U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁修貴;袁煒雄;袁浩;劉素琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M8/0273
• 分類號(hào): H01M8/0273;H01M8/04186;H01M8/04276;H01M8/18
• 代理公司: 長(zhǎng)沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 錢朝輝

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種全釩液流電池的液流框，包括中空的框體，框體上對(duì)稱設(shè)有進(jìn)液流道與出液流道，進(jìn)液流道包括依次連通的進(jìn)液主流道、進(jìn)液第一級(jí)緩沖流道、進(jìn)液第一級(jí)分流道、進(jìn)液第二級(jí)緩沖流道與進(jìn)液第二級(jí)分流道，出液流道包括依次連通的出液主流道、出液第一級(jí)緩沖流道、出液第一級(jí)分流道、出液第二級(jí)緩沖流道與出液第二級(jí)分流道，進(jìn)液第一級(jí)分流道與出液第一級(jí)分流道中都均勻設(shè)有多個(gè)用于構(gòu)成傾斜電解液流道的平行四邊形凸起，進(jìn)液第二級(jí)分流道與出液第二級(jí)分流道中都均勻設(shè)有多個(gè)用于構(gòu)成電解液流道的矩形凸起。本實(shí)用新型的液流框能使電解液更加均勻和一致的分布在液流框中部，有利于提高釩電池的能量效率，提高電流效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于液流儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液流電池的液流框。

背景技術(shù)

全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種用于大規(guī)模儲(chǔ)能的技術(shù)，我國(guó)全釩液流電池經(jīng)過(guò)了幾十年的發(fā)展，已經(jīng)取得了不少的成果。其電解液存儲(chǔ)在不同的正負(fù)極儲(chǔ)液罐中，具有易于進(jìn)行還原處理、輸出功率和電池容量設(shè)計(jì)靈活、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，且對(duì)環(huán)境的污染小、安全性高、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)，因此在電網(wǎng)削峰填谷、智能電網(wǎng)建設(shè)等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

全釩液流電池由正極儲(chǔ)液罐、負(fù)極儲(chǔ)液罐、電泵、多孔電極以及液流框等組成。不同價(jià)態(tài)的釩離子電解液分別存儲(chǔ)在正、負(fù)極儲(chǔ)液罐中，電解液通過(guò)泵的加壓而流入到相應(yīng)的流道中，氫離子通過(guò)其中的離子交換膜，在框體內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，最終流回到相應(yīng)的儲(chǔ)液罐中，完成一個(gè)充放電過(guò)程。因此，電解液能否充分均勻的分布在多孔電極上，將直接影響各個(gè)單電池中的局部的氧化還原反應(yīng)，從而影響到電池的各項(xiàng)性能表現(xiàn)。

液流框是將電解液從儲(chǔ)液罐導(dǎo)入到多孔電極的必經(jīng)流域，其能否合理均勻地將電解液分布到多孔電極反應(yīng)區(qū)域具有十分重要的意義。電解液一旦分布不均勻，將會(huì)極大的降低電極的單位電流密度，引起不同程度的濃差極化，導(dǎo)致電堆的局部溫度過(guò)高，甚至發(fā)生燒壞的情況，縮短電池的使用壽命。因此，液流框的設(shè)計(jì)在全釩液流電池的電堆中具有很大的作用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種能使電解液更加均勻和一致的分布在液流框中部的、用于全釩液流電池的液流框。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為：

一種全釩液流電池的液流框，包括中空的框體，所述框體上設(shè)有進(jìn)液口、出液口、多個(gè)框體螺桿定位孔與多個(gè)流道蓋板定位柱，所述框體上對(duì)稱設(shè)有進(jìn)液流道與出液流道，所述進(jìn)液流道與進(jìn)液口相連通，所述出液流道與出液口相連通，所述進(jìn)液流道包括依次連通的進(jìn)液主流道、進(jìn)液第一級(jí)緩沖流道、進(jìn)液第一級(jí)分流道、進(jìn)液第二級(jí)緩沖流道與進(jìn)液第二級(jí)分流道，所述出液流道包括依次連通的出液主流道、出液第一級(jí)緩沖流道、出液第一級(jí)分流道、出液第二級(jí)緩沖流道與出液第二級(jí)分流道，所述進(jìn)液第一級(jí)分流道與出液第一級(jí)分流道中都均勻設(shè)有多個(gè)用于構(gòu)成傾斜電解液流道的平行四邊形凸起，所述平行四邊形凸起間隔排布，所述進(jìn)液第二級(jí)分流道與出液第二級(jí)分流道中都均勻設(shè)有多個(gè)用于構(gòu)成電解液流道的矩形凸起，所述矩形凸起并列、間隔排布。上述框體螺桿定位孔用于一體化全釩液流電池電堆時(shí)起固定作用，流道蓋板定位柱用于卡接流道蓋板。

上述液流框中，優(yōu)選的，進(jìn)液第一級(jí)分流道中傾斜電解液流道的寬度與平行四邊形凸起的寬度相同，進(jìn)液第二級(jí)分流道中電解液流道的寬度與矩形凸起的寬度相同，進(jìn)液第一級(jí)分流道中傾斜電解液流道的寬度與進(jìn)液第二級(jí)分流道中電解液流道的寬度也保持相同。

本實(shí)用新型中，進(jìn)液第一級(jí)分流道采用了傾斜電解液流道的分流結(jié)構(gòu)，使得電解液能更好的向兩邊擴(kuò)散，避免了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中流道交匯處流速較慢的情況，提高了流速的一致性，進(jìn)液第二級(jí)分流道采用了長(zhǎng)直狀的分流結(jié)構(gòu)，能更好的減少壓力損失，提高能量效率。