液流电池制造技术

本发明专利技术提供了一种液流电池，液流电池包括：离子交换膜；多个电极，离子交换膜的两侧分别设置有一个电极；夹持在电极和离子交换膜两侧的至少两块集流板，集流板的朝向电极的一侧的表面上具有处理区域，处理区域的至少一部分与电极接触反应，处理区域的表面粗糙度大于等于6.4微米且小于等于50微米。本发明专利技术解决了现有技术中的液流电池的电极极化过大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池领域，具体而言，涉及一种液流电池。
技术介绍
现有的液流电池的集流板的与电极接触的表面过于光滑，增大了液流电池的电极极化，进而降低了液流电池的输出电压；而且在液流电池进行一体化装配后，液流电池的集流板不能为电极提供足够大的静摩擦力，从而使电极相对于集流板的位置容易发生变化，影响电池的稳定性，从而降低了液流电池的整体性能。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种液流电池，以解决现有技术中的液流电池的电极极化过大的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种液流电池，液流电池包括：离子交换膜；多个电极，离子交换膜的两侧分别设置有一个电极；夹持在电极和离子交换膜两侧的至少两块集流板，集流板的朝向电极的一侧的表面上具有处理区域，处理区域的至少一部分与电极接触反应，处理区域的表面粗糙度大于等于6.4微米且小于等于50微米。进一步地，处理区域覆盖电极的朝向集流板一侧的端面。进一步地，处理区域的面积等于集流板的朝向电极一侧的表面的面积。进一步地，处理区域的面积等于电极的朝向集流板一侧的端面的面积。进一步地，集流板的朝向电极的一侧的表面被分为：处理区域；绕处理区域的周向包围处理区域的光滑区域，处理区域的面积大于电极的朝向集流板一侧的端面的面积。进一步地，电极的朝向集流板一侧的端面覆盖处理区域。进一步地，处理区域具有多个处理子区域，多个处理子区域彼此间隔设置在集流板的朝向电极的一侧的表面上。进一步地，电极为两个，集流板为两个，离子交换膜、两个电极和两个集流板构成单电池，集流板上开设有用于电解液流入和流出的两个液流孔，两个液流孔分别位于处理区域的两侧。进一步地，液流孔包括沿液流孔的贯通方向顺次连接的第一扩孔段、直孔段和第二扩孔段，第一扩孔段和第二扩孔段的孔截面积大于直孔段的孔截面积。进一步地，第一扩孔段的孔截面积沿远离直孔段的方向逐渐增大，第二扩孔段的孔截面积沿远离直孔段的方向逐渐增大。应用本专利技术的技术方案，通过在集流板的朝向电极的一侧的表面上具有处理区域，处理区域的至少一部分与电极接触反应，处理区域的表面粗糙度大于等于6.4微米且小于等于50微米。由于设置了表面粗糙度大于等于6.4微米且小于等于50微米的处理区域，改变了液流电池的集流板的表面特性，增大了集流板的表面和电极的表面之间的接触面积，从而减小了集流板与电极之间的接触电阻，降低了液流电池反应过程中的欧姆极化；同时还增大了集流板与电解液之间有效的接触面积，从而增多了液流电池内部的电位等势点，增大了液流电池内部的反应区域面积，改善了液流电池中电化学反应的分布均匀性，降低了液流电池的反应活化极化，进而降低了液流电池在电化学反应过程中的整体电极极化。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了本专利技术的液流电池的分解结构示意图；图2示出了图1中的液流电池的标示有投影区域的集流板的结构示意图；图3示出了图1中的液流电池的集流板的一种可选实施例的结构示意图；图4示出了图1中的液流电池的集流板的另一种可选实施例的结构示意图；图5示出了图1中的液流电池的集流板的另一种可选实施例的结构示意图；图6示出了图1中的液流电池的集流板的另一种可选实施例的结构示意图；以及图7示出了图1中的液流电池的集流板的另一种可选实施例的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、离子交换膜；20、电极；30、集流板；31、液流孔；40、处理区域；41、处理子区域；50、液流框；51、容纳槽；52、引流部；60、光滑区域；70、固定孔；80、定位孔；90、定位槽；100、投影区域。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本专利技术。为了解决现有技术中的液流电池的电极极化过大的问题，本专利技术提供了一种液流电池。如图1至图7所示，液流电池包括离子交换膜10、多个电极20和夹持在电极20和离子交换膜10两侧的至少两块集流板30，离子交换膜10的两侧分别设置有一个电极20；集流板30的朝向电极20的一侧的表面上具有处理区域40，处理区域40的至少一部分与电极20接触反应，处理区域40的表面粗糙度大于等于6.4微米且小于等于50微米。通过在集流板30的朝向电极20的一侧的表面上具有处理区域40，处理区域40的至少一部分与电极20接触反应，处理区域40的表面粗糙度大于等于6.4微米且小于等于50微米。由于设置了表面粗糙度大于等于6.4微米且小于等于50微米的处理区域40，改变了液流电池的集流板30的表面特性，增大了集流板30的表面和电极20的表面之间的接触面积，从而减小了集流板30与电极20之间的接触电阻，降低了液流电池反应过程中的欧姆极化；同时还增大了集流板30与电解液之间有效的接触面积，从而增多了液流电池内部的电位等势点，增大了液流电池内部的反应区域面积，改善了液流电池中电化学反应的分布均匀性，降低了液流电池的反应活化极化，进而降低了液流电池在电化学反应过程中的整体电极极化减少了能量损耗。不仅如此，由于改变了液流电池的集流板30的表面特性，集流板30能够为与其接触的电极20提供足够大的静摩擦力，避免了液流电池在运输或者使用过程中，由于晃动或者震颤等因素造成电极20与集流板30相对位置变化而影响液流电池的性能，从而提高了液流电池使用的可靠性。可选地，电极20是多孔电极。如图2所示，液流电池的电极20在与其接触设置的集流板30的投影的范围为图中虚线示处的投影区域100。如图3至图5所示，处理区域40覆盖电极20的朝向集流板30一侧的端面。这样，使电极20的朝向集流板30一侧的表面全部与处理区域40接触，有效地保证了液流电池的反应效率，确保了降低液流电池在电化学反应中的电极极化的有效性。如图3所示，在本专利技术的一种可选实施例中，集流板30上的处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液流电池，其特征在于，所述液流电池包括：离子交换膜(10)；多个电极(20)，所述离子交换膜(10)的两侧分别设置有一个所述电极(20)；夹持在所述电极(20)和所述离子交换膜(10)两侧的至少两块集流板(30)，所述集流板(30)的朝向所述电极(20)的一侧的表面上具有处理区域(40)，所述处理区域(40)的至少一部分与所述电极(20)接触反应，所述处理区域(40)的表面粗糙度大于等于6.4微米且小于等于50微米。

【技术特征摘要】
1.一种液流电池，其特征在于，所述液流电池包括：
离子交换膜(10)；
多个电极(20)，所述离子交换膜(10)的两侧分别设置有一个所述电极(20)；
夹持在所述电极(20)和所述离子交换膜(10)两侧的至少两块集流板(30)，所述
集流板(30)的朝向所述电极(20)的一侧的表面上具有处理区域(40)，所述处理区域
(40)的至少一部分与所述电极(20)接触反应，所述处理区域(40)的表面粗糙度大
于等于6.4微米且小于等于50微米。
2.根据权利要求1所述的液流电池，其特征在于，所述处理区域(40)覆盖所述电极(20)
的朝向所述集流板(30)一侧的端面。
3.根据权利要求2所述的液流电池，其特征在于，所述处理区域(40)的面积等于所述集
流板(30)的朝向所述电极(20)一侧的表面的面积。
4.根据权利要求2所述的液流电池，其特征在于，所述处理区域(40)的面积等于所述电
极(20)的朝向所述集流板(30)一侧的端面的面积。
5.根据权利要求2所述的液流电池，其特征在于，所述集流板(30)的朝向所述电极(20)
的一侧的表面被分为：
处理区域(40)；
绕所述处理区域(40)的周向包围所述处理区域(40)的光滑区域(60)，所述处理
区域(40)的面...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳燚，周正，李扬，宋彦斌，高艳，刘红丽，卢毅，
申请(专利权)人：中国东方电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51