用于液流电池的负极流体板框和电池单元制造技术

技术编号:27197250 阅读:21 留言:0更新日期:2021-01-31 11:56
本发明专利技术公开一种用于液流电池的负极流体板框和电池单元,所述负极流体板框包括正极流体板框和负极流体板框,板体设有通孔、盲孔、第一主流通道和第二主流通道,通孔、开口内适于配合电极,板体具有第一侧面和第二侧面,盲孔设在第二侧面上,限流凹槽包括间隔布置的正极电解液限流凹槽和负极电解液限流凹槽,正极电解液限流凹槽和负极电解液限流凹槽相对布置且均弯曲延伸正极电解液的一端与第一主流通道连通,另一端与盲孔连通,负极电极液限流通道一端与第二主流通道连通,另一端与通孔连通。本发明专利技术的实施例的用于液流电池的负极流体板框,通过弯曲延伸的电解液限流凹槽能够减小电极液流进入每对电池单元的阻力差,而且结构简单,便于生产。便于生产。便于生产。

【技术实现步骤摘要】
用于液流电池的负极流体板框和电池单元


[0001]本专利技术涉及电化学储能
,更具体地,涉及一种用于负极液流电池的流体板框和电池单元。

技术介绍

[0002]电化学储能是目前各类储能应用中,除抽水蓄能之外应用最广泛、技术发展最快、产业基础最好的储能技术。液流电池技术是一种大规模、搞笑的电化学储能技术,通过反应活性物质的价态变化实现电能与化学能相互转换与能量存储。电池堆是液流电池中关键部件之一,且电池堆包括流体板框,流体板框起着极为重要的作用,是电解液在电池内循环流动的承载装置,既要为电堆中的各零部件提供支撑、装配位置,又要提供均匀的电解液流道,同时还要满足密封要求。
[0003]相关技术中提出了一种用于液流电池的液流框装置,其包括液流框和盖板,且该液流框装置包括多级流道以实现流体分配。然而,该液流框装置由液流框和盖板组成,存在装配难度大,密封性能差等问题;相关技术中还提出了一种电池一体化装置,其采用粘接的方法将膜与两侧的液流框和电极连接,简化了组装过程,保证了密封性。然而,该电池一体化装置存在进液流体不均匀造成电池均一性差、内部流体分布不均匀导致电池内阻大以及采用粘结剂容易对电解液造成污染且由脱落阻塞流道的风险等问题,降低电池堆的能量效率低。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此,本专利技术的一个实施例提出了一种用于负极液流电池的流体板框,该用于液流电池的负极流体板框结构简单,电解液分配均匀,提高了电池的能量效率
[0006]本专利技术的另一个实施例提出了一种电池单元。
[0007]根据本专利技术的第一方面的实施例的用于液流电池的负极流体板框包括:正极流体板框和负极流体板框,所述正极流体板框和所述负极流体板框中的每一个包括板体,所述板体设有开口、限流凹槽、通孔、盲孔以及间隔布置的第一主流通道和第二主流通道,所述开口、所述通孔、所述第一主流通道和所述第二主流通道均沿所述板体的厚度方向贯通所述板体,所述开口内适于配合电极,所述板体包括在其厚度方向上相对布置的第一侧面和第二侧面,所述限流凹槽和所述盲孔均从所述板体的第二侧面朝向该本体的第一侧面凹入,所述限流凹槽包括间隔布置的正极电解液限流凹槽和负极电解液限流凹槽,所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽相对布置且均弯曲延伸,所述正极电解液限流凹槽在其延伸方向上的一端与所述第一主流通道连通,所述正极电解液限流凹槽在其延伸方向上的另一端与所述盲孔连通,所述负极电极液凹槽在其延伸方向上的一端与所述第二主流通道连通,所述负极电解液限流凹槽在其延伸方向上的另一端与所述通孔连通。
[0008]根据本专利技术的实施例的用于液流电池的负极流体板框,通过在负极流体板框的第
二侧面设置弯曲延伸正极电解液限流凹槽和负极电解液限流凹槽,当正极电解液通过正极电解液限流凹槽进入正极电极和负极电极液通过负极电解液限流凹槽进入负极电极时,通过采用弯曲延伸的通道增加了正极电解液和负极电解液的流动的距离,从而能够增加旁路电流,减小旁路电阻,为正极电解液进入电极和负极电解液进入负极电极前提供一定的阻力,在实际使用中,能够减小电极液流进入每对电池单元的阻力差,而且结构简单,便于生产。
[0009]在一些实施例中,所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽均为蛇形。
[0010]在一些实施例中,所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽中的每一个包括第一凹段、第二凹段和第一弯曲段,所述第一凹段的长度方向和所述第二凹段的长度方向大体平行,所述第一凹段在其长度方向上的另一端通过所述第一弯曲段与所述第二凹段在其长度方向上的一端相连,所述正极电解液限流凹槽的第一凹段在其长度方向上的一端与所述第一主流通道连通,所述正极电解液限流凹槽的第二凹段在其长度方向上的另一端与所述盲孔连通,所述负极电解液限流凹槽的第一凹段在其长度方向上的一端与所述第二主流通道连通,所述负极电解液限流凹槽的第二凹段在其长度方向上的另一端与所述通孔连通。
[0011]在一些实施例中,所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽中的每一个还包括第二弯曲段,所述正极电解液限流凹槽的第二弯曲段连通所述正极电解液限流凹槽的第二凹段和所述盲孔,所述负极电解液限流凹槽的第二弯曲段连通所述负极电解液限流凹槽的第二凹段和所述通孔。
[0012]在一些实施例中,所述盲孔相对于所述正极电解液限流凹槽邻近所述开口,所述通孔相对于所述负极电解液限流凹槽邻近所述开口。
[0013]在一些实施例中,所述正极电解液限流凹槽包括第一正极电解液限流凹槽和第二正极电解液限流凹槽,所述负极电解液限流凹槽包括第一负极电解液限流凹槽和所述第二负极电解液限流凹槽,所述第一正极电解液限流凹槽和所述第一负极电解液限流凹槽位于所述开口在所述板体的长度方向上的一侧,且所述第一正极电解液限流凹槽和所述第一负极电解液限流凹槽在所述板体的宽度方向上相对且间隔布置,所述第二正极电解液限流凹槽和所述第二负极电解液限流凹槽位于所述开口在所述板体的长度方向上的另一侧,且所述第二正极电解液限流凹槽和所述第二负极电解液限流凹槽在所述板体的宽度方向上相对且间隔布置。
[0014]在一些实施例中,所述第一正极电解液限流凹槽与所述第二负极电解液限流凹槽在所述板体的长度方向上相对布置,所述第二正极电解液限流凹槽与所述第一负极电解液限流凹槽在所述板体的长度方向上相对布置。
[0015]在一些实施例中,所述板体还设有均流凹槽,所述均流凹槽从所述板体的第一侧面朝向所述板体的第二侧面凹入且与所述通孔连通。
[0016]在一些实施例中,所述均流凹槽包括主路凹槽、第一支路凹槽和第二支路凹槽,所述主路凹槽与所述开口在所述板体的长度方向上间隔开,所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽在所述本体的宽度方向上间隔布置且位于所述主路凹槽邻近所述开口的一侧,所述主路凹槽与所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽分别连通,所述第一支路凹槽的内壁面
和所述第二支路凹槽的内壁面设有多个间隔布置的凸部。
[0017]在一些实施例中,所述均流凹槽的底面设有挡流凸台,且所述挡流凸台位于所述第一支路凹槽和所述主路凹槽之间、所述第二支路凹槽和所述主路凹槽之间以及所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽之间。
[0018]在一些实施例中,所述挡流凸台包括第一凸段和第二凸段,所述第一凸段沿所述本体的宽度方向延伸,所述第二凸段沿所述本体的宽度方向延伸,所述第一凸段包括在其延伸方向上相对布置的第一端和第二端以及位于该第一端和第二端之间的连接部,所述连接部与所述第二凸段相连,所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽位于所述第一凸段的一侧,所述主路凹槽位于所述第一凸段的另一侧,所述第二凸段间隔所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽。
[0019]在一些实施例中,所述第一凸段的外表面设有向外凸出的第一密封台,所述第一密封台沿所述板体的宽度方向延伸,所述第一密封台上设有多个沿所述板体的宽度方向间隔布置的第一凹部,所述第一本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于液流电池的负极流体板框,其特征在于,包括板体,所述板体设有开口、限流凹槽、通孔、盲孔以及间隔布置的第一主流通道和第二主流通道,所述开口、所述通孔、所述第一主流通道和所述第二主流通道均沿所述板体的厚度方向贯通所述板体,所述开口内适于配合电极,所述板体包括在其厚度方向上相对布置的第一侧面和第二侧面,所述限流凹槽和所述盲孔均从所述板体的第二侧面朝向该本体的第一侧面凹入,所述限流凹槽包括间隔布置的正极电解液限流凹槽和负极电解液限流凹槽,所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽相对布置且均弯曲延伸,所述正极电解液限流凹槽在其延伸方向上的一端与所述第一主流通道连通,所述正极电解液限流凹槽在其延伸方向上的另一端与所述盲孔连通,所述负极电极液凹槽在其延伸方向上的一端与所述第二主流通道连通,所述负极电解液限流凹槽在其延伸方向上的另一端与所述通孔连通。2.根据权利要求1所述的用于液流电池的负极液流板框,其特征在于,所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽均为蛇形。3.根据权利要求1所述的用于液流电池的负极液流板框,其特征在于,所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽中的每一个包括第一凹段、第二凹段和第一弯曲段,所述第一凹段的长度方向和所述第二凹段的长度方向大体平行,所述第一凹段在其长度方向上的另一端通过所述第一弯曲段与所述第二凹段在其长度方向上的一端相连,所述正极电解液限流凹槽的第一凹段在其长度方向上的一端与所述第一主流通道连通,所述正极电解液限流凹槽的第二凹段在其长度方向上的另一端与所述盲孔连通,所述负极电解液限流凹槽的第一凹段在其长度方向上的一端与所述第二主流通道连通,所述负极电解液限流凹槽的第二凹段在其长度方向上的另一端与所述通孔连通。4.根据权利要求3所述的用于液流电池的负极液流板框,其特征在于,所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽中的每一个还包括第二弯曲段,所述正极电解液限流凹槽的第二弯曲段连通所述正极电解液限流凹槽的第二凹段和所述盲孔,所述负极电解液限流凹槽的第二弯曲段连通所述负极电解液限流凹槽的第二凹段和所述通孔。5.根据权利要求1所述的用于液流电池的负极液流板框,其特征在于,所述盲孔相对于所述正极电解液限流凹槽邻近所述开口,所述通孔相对于所述负极电解液限流凹槽邻近所述开口。6.根据权利要求1所述的用于液流电池的负极液流板框,其特征在于,所述正极电解液限流凹槽包括第一正极电解液限流凹槽和第二正极电解液限流凹槽,所述负极电解液限流凹槽包括第一负极电解液限流凹槽和所述第二负极电解液限流凹槽,所述第一正极电解液限流凹槽和所述第一负极电解液限流凹槽位于所述开口在所述板体的长度方向上的一侧,且所述第一正极电解液限流凹槽和所述第一负极电解液限流凹槽在所述板体的宽度方向上相对且间隔布置,所述第二正极电解液限流凹槽和所述第二负极电解液限流凹槽位于所述开口在所述板体的长度方向上的另一侧,且...

【专利技术属性】
技术研发人员:李晓蒙李京浩李昂王含
申请(专利权)人:国家电投集团科学技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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