[實(shí)用新型]一種VRFB電池用流場板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921909768.5
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN210443623U
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫紅;王鉞淞
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽建筑大學(xué)
• 主分類號: H01M8/0258
• 分類號: H01M8/0258;H01M8/0263;H01M8/18
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 任凱

本實(shí)用新型涉及一種電池部件，具體涉及一種VRFB電池用流場板。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種VRFB電池用流場板，包括入口導(dǎo)流槽、梯形流道和出口導(dǎo)流槽，所述梯形流道分別與入口導(dǎo)流槽及出口導(dǎo)流槽相連通，所述流道橫截面為梯形，所述梯形的側(cè)邊與底邊夾角為30°。本實(shí)用新型提供的VRFB電池用流場板，改變了流場板的內(nèi)部流道結(jié)構(gòu)，電解液的擴(kuò)散更加深入、分布更加均勻，降低了濃差極化，提升了電池效率和性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電池部件，具體涉及一種VRFB電池用流場板。

背景技術(shù)

全釩液流電池(VRFB)作為一種新型高效綠色蓄電儲能裝置，不僅可以用作太陽能、風(fēng)能發(fā)電過程配套的儲能裝置，還可以用于電網(wǎng)調(diào)峰，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，保障電網(wǎng)安全等方面發(fā)揮著極其重要的作用，其社會經(jīng)濟(jì)價值無疑是巨大的。

VRFB的概念是由Thaller于1974年提出的。電池的電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化是由電解質(zhì)溶液的活性物質(zhì)發(fā)生可逆氧化還原反應(yīng)引起的。1985年，來自澳大利亞新南威爾士大學(xué)的M.Skllas-Kasacos教授團(tuán)隊(duì)介紹了對VRFB的概念。VRFB的活性物質(zhì)是不同價態(tài)的釩離子，解決了液流電池電解質(zhì)交叉污染的問題，同時，VRFB的儲能規(guī)模靈活、安全、壽命長等特點(diǎn)，在大規(guī)模儲能技術(shù)中脫穎而出，成為最有前途的技術(shù)之一。

VRFB作為一種新型高效的儲能系統(tǒng)，其電解質(zhì)為不同價態(tài)的釩離子，電解液通過蠕動泵泵入電池體，并在儲罐和半電池的閉合回路中循環(huán)，中間膜采用質(zhì)子交換膜，電解質(zhì)通過流場板流道在石墨氈電極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在集流板上收集電流。在VRFB中，正負(fù)極電化學(xué)反應(yīng)為VRFB的基本原理提供了指導(dǎo)。充電時電子被釋放并通過集流板傳輸?shù)酵獠侩娐贰Ｔ诔潆娭埃龢O溶液是電中性的，并且由于充電反應(yīng)后電子的損失，整個系統(tǒng)帶正電；由于在負(fù)電極充電之后獲得的電子，整個系統(tǒng)帶負(fù)電。

VRFB用的流場板中的流場結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性會直接影響電池內(nèi)部電解液在石墨氈電極表面分布均勻性，也會對充放電性能、電池效率以及電池的循環(huán)穩(wěn)定性有影響，因此合理的流場結(jié)構(gòu)已成為影響VRFB輸出性能的關(guān)鍵因素之一。

現(xiàn)有技術(shù)中，流場板中的流道橫截面形狀為矩形或者正方形，電解液不易擴(kuò)散、分布不勻，濃差極化大，降低了電池效率和性能。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種VRFB電池用流場板，改變了流場板的內(nèi)部流道結(jié)構(gòu)，電解液的擴(kuò)散更加深入、分布更加均勻，降低了濃差極化，提升了電池效率和性能。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種VRFB電池用流場板，包括入口導(dǎo)流槽、梯形流道和出口導(dǎo)流槽，所述梯形流道分別與入口導(dǎo)流槽及出口導(dǎo)流槽相連通，所述流道橫截面為梯形，所述梯形的側(cè)邊與底邊夾角為30°。

所述的VRFB電池用流場板，其中所述梯形流道分布方式為蛇形、龜形或平行。

本實(shí)用新型的有益效果為：本實(shí)用新型擴(kuò)大了流道(電解液)與電極的接觸面積，相當(dāng)于增大了電極的有效面積；同時流道側(cè)面給予流道內(nèi)部電解液一個垂直于電極表面方向的分力，使電解液的擴(kuò)散更加深入、分布更加均勻，降低了濃差極化，提升了電池效率和性能。

附圖說明

圖1為對比例流場板立體示意圖；

圖2為對比例流場板俯視圖；

圖3為對比例正方形流道截面圖；

圖4為實(shí)施例VRFB電池用流場板俯視圖；

圖5為實(shí)施例VRFB電池用流場板梯形流道截面圖；

圖6為不同流場板的VRFB充放電曲線對比圖；

圖7為不同流場板的VRFB放電容量對比圖；