以非导电相框架设计的双极板制造技术

本发明专利技术涉及流体流组件以及包含这类组件的系统，每个组件包括：导电元件，其被设置在非导电元件内；非导电元件，其特征在于作为导电中央元件和相互接合时共同限定基本平坦表面的元件的框架；每个导电和非导电元件包括通道，当通道被合一起时在基本平坦表面上形成流动图案；且其中通道在非导电元件内被、限制、终止、或限制并终止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于在2013年9月23日提交的序列号为61/881,041的美国专利申请的优先权的权益，其全部内容在此引入以作参考用于任何和所有目的。
本专利技术涉及一种在包括流电池的能量存储装置中使用的隔离部。更具体地说，本专利技术涉及一种双极隔离板及其构造方法。
技术介绍
包括使用隔离膜的流电池单元的电化学单元可被配置在具有相邻单元之间的双极隔离板的单元组中。这些双极隔离板通常由诸如钛和不锈钢等多种金属或诸如石墨碳/聚合物复合材料等非金属导体制成。双极隔离板可通过将流体流场成型或流场加工成材料实心板。通常为蛇形或相互交叉形流场的流场可由让双极隔离板内的液体通过的一系列的通道或槽构成流场。在大多数情况下，这些图案化的板具有在其上叠加的充当用于电极的支撑结构或充当电极本身的多孔流体介质并且提供相邻通道之间的一定程度的流体相互连接性。但由于制造具备这些特征的流动场所需的复杂性，框架式隔离板的生产成本还是很高。本专利技术寻求解决其中一些不足。
技术实现思路
本专利技术涉及一种流体流组件，每个组件包括：导电元件，其被设置在非导电元件内；非导电元件，其特征在于作为中央元件和当相互接合时一起限定基本平坦表面的元件的框架；导电和非导电元件中的每个包括当合在一起时在基本平坦表面上形成流动图案的通道流动图案；其中通道通过在非导电元件内的特征被相互连接、限制、终止或其任意组合。流动图案可构成蛇形或相互交叉形流场图案，但是组件的区别在于，导电元件主要是由一系列基本平行的通道组成，并与将通道相互连接或将通道限制、终止或限制和终止相关联的任何元件被定位在非导电元件内。附图说明当结合附图阅读时，进一步理解本申请。为了说明本主题的目的，本主题的示例性实施例在附图中示出；然而，目前公开的主题不限于所公开的具体方法、装置和系统。此外，附图不一定按比例绘制。在附图中：图1A描绘了双极板的一个示例性实施例的俯视图。图1B描绘了双极板的一个示例性实施例的侧视图。图2A描绘了在流场的通道对接非导电框220的地方包括以非导电框架210为框架的导电板200的双极板的交叉形流场的顶视图流场。图2B说明了图2A的斜视图。图3A描绘了在流场的通道终止在非导电框320内的地方包括以非导电框架310为框架的导电板300的双极板的交叉形流场的顶视图。图3B说明了图3A的斜视图。图4A描绘了在流场的通道被宽度限制(width-restricted)在非导电框420内的地方包括以非导电框架410为框架的导电板400的双极板的交叉形流场的顶视图。图4B说明了图4A的斜视图。图5A示出了在流场的通道被高度限制(height-restricted)在非导电框520内的地方包括非导电框架510为框架的导电板500双极板的交叉形流场的顶视图。图5B说明了图5A的斜视图。具体实施方式本公开可通过参照结合附图和实施例的下列描述更容易地理解，所有的附图和实施例形成本公开的一部分。将理解的是，本公开不局限于在此描述的和/或示出的特定产品、方法、条件或参数，并且在此使用的术语的目的仅为通过示例的方式描述特定的实施例，并不旨在限制任何要求保护的公开。同样地，除非另外特别声明，否则，关于可能的机制或作用模式或用于改进的理由的任何描述仅是说明性的，此处的本专利技术在此不受任何这种建议的机制或作用模式或用于改进的理由的正确性或不正确性约束。在整个正文中，公认的是，描述既指操作装置的方法和系统也指提供所述方法的装置及系统。即，在本公开描述和/或要求保护用于操作流电池的一种方法或多种方法的地方，理解的是，这些说明书和/或权利要求也描述和/或要求保护用于实现这些方法的装置、设备或系统。在本公开中，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数引用，并且对特定的数值的引用至少包括该特定值，除非上下文另外明确指出。因此，例如，“一种材料”的引用是对这种材料和本领域技术人员所熟知的其等同物中的至少一种的引用，以此类推。当值通过使用描述词“约”被表示为近似值时，将理解的是，特定值形成另一实施例。通常，使用术语“约”表示可根据试图通过公开的主题获得并且基于其功能在使用术语的具体上下文中解释的期望的属性而变化的近似值。本领域的技术人员将能按常规对此进行解释。在某些情况下，用于特定数值的有效数字的数量可以是一种用于确定词“约”的范围的非限制性方法。在其它情况下，在一系列值中使用的分级可用于确定针对每个值可用于术语“约”的预期范围。目前，所有范围是包括性的且是可组合的。即，对以范围陈述的值的引用包括在该范围内的每个值。当提供列表时，除非另外说明，将理解的是，该列表的每个元素及该列表的每个组合被解释为单独的实施例。例如，以“A，B，或C”的形式提供的实施例的列表被解释为包括实施例“A”、“B”、““C”，“A或B””，“A或C”，“B或C”，“A，B或C”。将理解的是，为清楚起见，此处在单独的实施例的上下文中描述的本专利技术的某些特征也可在单个实施例中组合地提供。即，除非明显地矛盾或明确地被排除，每个个别实施例被认为是可与任何其它实施例组合，这种组合被认为是另一个实施例。相反，为简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的本专利技术的各种特征，也可单独地或以任何子组合提供，此外，虽然实施例可被描述为一系列步骤的一部分或更通用结构的一部分，但是每个所述步骤或部分本身也可被认为是独立的实施例。另外，虽然在本公开中描述的实施例根据流电池被描述，但是应理解的是，这些实施例可用于需要电池单元组、包括但不限于密封的电池、燃料电池和电解槽的电化学装置的其它配置中。这也包括在流电池系统中提供再平衡功能的电化学装置。本专利技术的某些实施例提供了流体流组件，每个组件包括：导电元件，其被设置在非导电元件内；非导电元件或多个非导电元件，其特征在于作为导电中央元件和当相互接合时一起限定至少一个基本平坦表面的元件的框架；每个导电和非导电元件包括当合在一起时在基本平坦表面上形成流动图案的通道；且其中通道根据在非导电元件处或内的特征被相互连接、限制、终止或其任意组合。基本平行单独实施例提供了通道通过在非导电元件处和在非导电元件内的特征被相互连接、限制、终止或其任意组合。如此处使用的术语“导电”和“非导电”分别是指导电性和非导电性。导电或非导电元件都不必要受限于构建材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体流组件，其包括：导电元件，其被设置在非导电元件内；所述非导电元件，其特征在于作为导电中央元件和相互接合时共同限定基本平坦表面的元件的框架；所述导电元件和所述非导电元件中的每一个包括通道，所述通道在合在一起时在所述基本平坦表面上形成流动图案；且其中所述通道在所述非导电元件内被限制、终止、或限制并终止。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.23 US 61/881,0411.一种流体流组件，其包括：
导电元件，其被设置在非导电元件内；
所述非导电元件，其特征在于作为导电中央元件和相互接合时共同
限定基本平坦表面的元件的框架；
所述导电元件和所述非导电元件中的每一个包括通道，所述通道在
合在一起时在所述基本平坦表面上形成流动图案；且
其中所述通道在所述非导电元件内被限制、终止、或限制并终止。
2.根据权利要求1所述的流体流组件，其中所述非导电元件处或所
述非导电元件内的限制引起基本处于所述平坦表面外的所述导电元件内
的对流。
3.根据权利要求1或2所述的流体流组件，其中所述流通道或整个
所述流图案中的至少一个是相互交叉的流图案。
4.根据权利要求1所述的流体流组件，其中所述导电元件包括多个
基本平行的流通道。
5.根据权利要求4所述的流体流组件，其中，所述多个基本平行的
流通道的至少一部分具有基本平行的侧壁。
6.根据权利要求4所述的流体流组件，其中，所述基本平行的流通
道每一个具有基本平行的侧壁。
7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯蒂斯·沃灵顿，奥列格·杰本余科，帕拉瓦斯图·巴迪日纳瑞雅南，托马斯·H·马登，
申请(专利权)人：洛克希德马丁尖端能量存储有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US