一种全钒液流电池电极框结构制造技术

本发明专利技术属于液流电池储能技术领域，尤其是一种全钒液流电池电极框结构，其包括电极框，所述电极框为矩形平板结构，电极框的靠近四角的边缘处均设置有通孔，四处通孔分别作为电解液进口通孔和电解液出口通孔；电极框的矩形平板的中部设置有一个镂空的、可容置多孔电极的矩形中部通孔；电极框的一侧表面上设置有电解液进口主流道和电解液出口主流道，电解液进口主流道和电解液出口主流道靠近电极框的上、下二条边。本发明专利技术中电极框材料选用PVC聚氯乙烯，易于加工，电解液进出口副流道分布于电极框的另外两边，电解液进出口副流道分别在电极框承蛇形分布，极大地增长了电解液的流动路径，增加了电池内部流阻。加了电池内部流阻。加了电池内部流阻。

【技术实现步骤摘要】
一种全钒液流电池电极框结构


[0001]本专利技术涉及液流电池储能
，尤其涉及一种全钒液流电池电极框结构。

技术介绍

[0002]全钒液流电池是一种高效率、高稳定性、长使用寿命的液流电池储能技术，主要应用于电网调峰、风能和太阳能等可再生能源发电等领域。随着人们对于储能需求量的增大，提升全钒液流电池的功率密度以及稳定性是重中之重。
[0003]当电堆节数增加后，由于电堆内部公用流道的存在，电堆漏电电流的影响逐渐被放大，导致电堆的库伦效率以及稳定性都有所限制。经研究发现，当把电堆内部流阻增大，或是将电堆内部公用流道延长，可有效抑制漏电电流的影响。因此适当的提升电解液在电堆内部的流阻，可以改善由于电堆放大后带来的漏电电流影响，提升电池库伦效率，延长电池寿命。
[0004]现有技术中并没有合适的技术手段提升电解液在电堆内部的流阻，不能增长了电解液的流动路径，影响使用寿命。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中并没有合适的技术手段提升电解液在电堆内部的流阻，不能增长了电解液的流动路径，影响使用寿命的缺点，而提出的一种全钒液流电池电极框结构。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种全钒液流电池电极框结构，包括电极框，所述电极框为矩形平板结构，电极框的靠近四角的边缘处均设置有通孔，四处通孔分别作为电解液进口通孔和电解液出口通孔；电极框的矩形平板的中部设置有一个镂空的、可容置多孔电极的矩形中部通孔；电极框的一侧表面上设置有电解液进口主流道和电解液出口主流道，电解液进口主流道和电解液出口主流道靠近电极框的上、下二条边，电解液进口主流道与电解液进口通孔相连通，电解液出口主流道和电解液出口通孔相连通。
[0008]优选的，所述电极框的另外两条边的表面分别设有电解液进口副流道和电解液出口副流道，电解液进口副流道与电解液进口主流道相连通，电解液出口副流道与电解液出口主流道相连通。
[0009]优选的，所述电极框靠近矩形中部通孔的上、下二条边的表面分别设有电解液进口分配流道和电解液出口分配流道，电解液进口分配流道和电解液出口分配流道分别与矩形中部通孔相连通。
[0010]优选的，所述电解液出口通孔位于电极框的左上方，电解液出口主流道为上升楔形流道，流道上升角为5度
‑
15度；所述电解液出口副流道为蛇形流道排列，流道转角为180度
‑
540度。
[0011]优选的，所述电解液进口通孔位于电极框的右下方，电解液进口主流道为上升楔
形流道，流道上升角为5度
‑
15度；电解液进口副流道为蛇形流道排列，流道转角为180度
‑
540度。
[0012]优选的，所述电解液进口分配流道和电解液出口分配流道均设有电解液分液口，电解液分液口将矩形中部通孔与电解液进口分配流道和电解液出口分配流道相连通，所述电解液进口分配流道和电解液出口分配流道的分液口数量设置为5
‑
12个，分液口的宽度设置为3
‑
8mm。
[0013]优选的，所述电极框料选用PVC聚氯乙烯。
[0014]优选的，所述电解液进口主流道和电解液出口主流道上分别设置有流到底部和流到上升角区间。
[0015]本专利技术中，所述一种全钒液流电池电极框结构的有益效果：
[0016]本专利技术中电解液进、出口流道由主流道、副流道以及分配流道三部分构成，其中主流道为上升楔形流道，流道的横截面积随着电解液的流向逐渐减小，在保证电堆每一节流量均匀分配的前提下，电解液在电极框流道中流阻逐渐增大。电解液副流道为蛇形流道排列，进一步延长了电解液流通路径的长度，进一步增加了电解液流阻，减小漏电电流效应。本专利技术提供的电极框结构，在提升电解液在电极框流道中的流阻的同时，并不影响电解液在多孔电极内进行的电化学反应，因此可以有效的抑制漏电电流的影响，提升电池性能；
[0017]本专利技术中电极框材料选用PVC聚氯乙烯，易于加工。电解液进出口主流道分布于电极框的上下两边，电解液进出口副流道分布于电极框的另外两边，电解液进出口副流道分别在电极框承蛇形分布，极大地增长了电解液的流动路径，增加了电池内部流阻；另外，电解液进出口主流道自电解液进出口至副流道方向为上升楔形流道设置，进一步地增大了电解液在电极框内部的流动阻力。
附图说明
[0018]图1为本专利技术提出的对比例中传统的电极框结构结构示意图；
[0019]图2为本专利技术提出的电极框结构示意图；
[0020]图3为本专利技术提出的电解液主流道楔形流道示意图。
[0021]图中：1、电解液出口通孔；2、电解液进口通孔；3、电解液出口主流道；4、电解液进口主流道；5、电解液出口副流道；6、电解液进口副流道；7、电解液出口分配流道；8、电解液进口分配流道；9、矩形中部通孔；10、流到上升角区间；11、流到底部。
具体实施方式
[0022]下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0023]对比例
[0024]参考图1，全钒液流电池的传统电极框结构如图1所示。于电极框靠近四角的边缘处分别设置通孔，四处通孔分别作为电解液进口通孔2和电解液出口通孔1；于矩形平板的中部设置有一个镂空的、可容置多孔电极的中部通孔7；于电极框一侧表面上，靠近矩形平板的上下二条边上分别设有电解液进口主流道4和电解液出口主流道3，电解液进口主流道4与电解液进口通孔2相连通，电解液出口主流道3与电解液出口通孔1相连通。于靠近矩形
平板中部通孔的上下二条边上设有电解液出口分配流道5、电解液进口分配流道6，电解液进口分配流道6和电解液进口主流道4相连通，电解液出口分配流道5和电解液出口主流道3相连通。电解液经由电解液进口通孔，通过电解液进口主流道3流至电解液进口分配流道6，通过分液口流入多孔电极区域。电解液在多孔电极区域反应后，经由电解液出口分配流道5经电解液出口主流道3流至电解液出口通孔，从而流出电极框。电解液进、出口流道截面宽均为8mm。框体材料为PVC。
[0025]图1中，1、电解液出口通孔，2、电解液进口通孔，3、电解液出口主流道，4、电解液进口主流道，5、电解液出口分配流道，6、电解液进口分配流道，7、中部通孔。
[0026]电堆节数：10节；
[0027]电流密度：80mA/cm2，充电截止电压：15.5V，放电截止电压：10V；
[0028]电堆充放电库伦效率97.2％，电压效率85.3％，能量效率82.9％。
[0029]实施例一
[0030]参考图2
‑
3，一种全钒液流电池电极框结构，包括电极框12，所述电极框12为矩形平板结构，电极框12的靠近四角的边缘处均设置有通孔，四处通孔分别作为电解液进口通孔2和电解液出口通孔1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全钒液流电池电极框结构，包括电极框(12)，其特征在于，所述电极框(12)为矩形平板结构，电极框(12)的靠近四角的边缘处均设置有通孔，四处通孔分别作为电解液进口通孔(2)和电解液出口通孔(1)；电极框(12)的矩形平板的中部设置有一个镂空的、可容置多孔电极的矩形中部通孔(9)；电极框(12)的一侧表面上设置有电解液进口主流道(3)和电解液出口主流道(4)，电解液进口主流道(4)和电解液出口主流道(3)靠近电极框(12)的上、下二条边，电解液进口主流道(4)与电解液进口通孔(2)相连通，电解液出口主流道(3)和电解液出口通孔(1)相连通。2.根据权利要求1所述的一种全钒液流电池电极框结构，其特征在于，所述电极框(12)的另外两条边的表面分别设有电解液进口副流道(6)和电解液出口副流道(5)，电解液进口副流道(6)与电解液进口主流道(4)相连通，电解液出口副流道(5)与电解液出口主流道(3)相连通。3.根据权利要求1所述的一种全钒液流电池电极框结构，其特征在于，所述电极框(12)靠近矩形中部通孔(9)的上、下二条边的表面分别设有电解液进口分配流道(8)和电解液出口分配流道(7)，电解液进口分配流道(8)和电解液出口分配流道(7)分别与矩形中部通孔(9)相连通。4.根据权利要求1所述的一种全钒液流电池电极框结构，其特征在于，所述电解液出口通孔(1)位于电极框(12)的左上方，电解液出口主流道(3)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴沣，聂孟威，梁冉，李聃华，赵祥智，卢诗琪，刘闪君，马保岭，杜国强，屈亚飞，
申请(专利权)人：开封时代新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：