【技术实现步骤摘要】
本技术涉及全钒离子氧化还原液流电池，具体的说，涉及了一种多进多出结构的复合液流框和电堆。
技术介绍
1、液流电池技术因安全性能好，电池材料及电解液材料无毒无害，电池不可燃烧及爆炸；充放电循环性能好，寿命长、性价比高；电池及电解液材料可以循环利用，环境友好等优点广受关注，其中，全钒液流电池是与其他液流电池相比，拥有更加成熟的技术。
2、全钒液流电池电堆的主体材料为碳塑材质，这些材料经过长时间的运行后，在电堆弹簧紧固力的作用下，造成密封材料形变不够，从而导致电堆渗液。同时，液体的流速大小及其分布均匀性影响到传质、传热以及反应，直接影响到全钒液流电池的性能。合理的液流框和电堆结构设计能够促进电池内部反应活性物质的均匀分布，优化电池的性能，提升电堆的密封性能，延长电堆的使用寿命。
3、cn 115000438a提供了一种应用于液流电池的电极框与双极板一体式结构和电堆，双极板通过注塑或模压工艺密封于电极框内部，在所述电极框内边缘处双极板两侧设有电解液导流凹槽及电解液进出口盲孔，在所述电解液导流凹槽处延伸出一个容置电极材料的长条平台使电极材料与电极框无缝贴合，所述电极框与隔膜通过焊接的方式粘接，在液流电池电堆装配时相邻两个电极框之间通过焊接方式连接，所述电堆为两组以上上述组合方式堆叠而成：采用本专利技术的液流电池电极框与双极板一体式结构和电堆，液流电池电堆的密封性将大幅增加，电池结构明显简化，随之电堆的体积将明显减小，储能成本明显下降，电池漏液情况得到显著改善，电池运行稳定性明显提升。但是该结构中，进液流道和出液流道
4、为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
1、本技术为解决现有全钒液流电池技术中每组单电池具有正负极两个独立液流框导致密封步骤复杂，密封性低、单进液口导致液体分布不均等问题而提供一种多进多出结构的复合液流框和电堆，对现有的液流框装置进行科学合理的设计，减少密封步骤，均匀流体速度分布，从而提高电池性能，降低电池漏液风险。
2、为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种多进多出结构的复合液流框，包括框体和盖板，所述框体中间开设有容纳腔，双极板位于所述容纳腔内，且所述双极板一侧安装有多孔电极；所述框体安装有所述多孔电极的一侧设置有至少一组进液口和出液口，所述进液口和所述出液口呈中心对称；
3、所述盖板上设置有呈中心对称的进液流道和出液流道，所述进液流道分别与所述进液口和所述多孔电极连通，所述出液流道分别与所述多孔电极和所述出液口连通；所述进液流道和所述出液流道均包括至少一个导流区和分流区，每个导流区一端连通一个进液口或一个出液口，另一端与所述分流区连通，所述分流区与所述多孔电极连通。
4、为使电解液可以流过所述多孔电极的两侧，提高分流流道的利用率问题，所述导流区远离所述进液口或所述出液口的一端为圆角斜边，且所述导流区内设置多个间隔相同、长度不同的导流挡板，以形成导流流道；所述分流区内设置多个长度、高度、间隔一致的液体阻挡坝，任意相邻两个液体阻挡坝组成一个分流流道。
5、进一步的，为提高流速问题，所述分流区内设置分流凸台。
6、本技术还提供一种多进多出结构的复合液流框，包括框体，所述框体中间开设有容纳腔，所述双极板位于所述容纳腔内，且所述双极板两侧分别安装有极性不同的多孔电极；所述框体正反两侧分别设置有至少一组进液口和出液口，所述框体同一侧的进液口和出液口呈中心对称；
7、所述盖板上设置有呈中心对称的进液流道和出液流道，所述进液流道分别与所述进液口和所述多孔电极连通，所述出液流道分别与所述多孔电极和所述出液口连通。
8、在具体实现时，为了实现所述框体两侧的两个单电池之间的电解液流通，所述框体上下两端还分别设置有通孔，每个通孔用于连通所述框体两侧的出入口，每个通孔处设有密封凹槽，所述密封凹槽的设置可以解决单电池混液问题。
9、在实现时，为了简化密封过程，所述复合液流框采用单面密封结构，具体的，所述框体安装有极性为正的多孔电极的一面设置有密封槽。
10、本技术还提供一种电堆，包括前述的复合液流框，还包括全氟磺酸离子膜、端板和铜板。
11、本技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，
12、本技术进液流道和出液流道加工在盖板上，使用时，盖板上的进液流道和出液流道背向设置，避免了全氟磺酸离子膜溶胀堵塞流道；
13、进液流道和出液流道均匀分布，以平衡液体流速分布，减小电池过程中的浓差极化，提高电池的能量转换效率，避免了对双极板的副反应影响。
14、本技术在液流框中间设置容纳腔，将双极板安装在所述容纳腔内，并在所述双极板两侧放置极性不同的多孔电极，从而将传统的正负极两个独立液流框结构统一为单件结构，减少了加工步骤，简化了电池装配流程，并且液流框采用单侧密封，避免了复杂的密封过程，降低了电池漏液的风险。且所述框体与盖板结合，通过在盖板上设计多级流道分布，均匀流体分布，减小电池运行过程中的浓差极化，避免了对双极板的副反应影响。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多进多出结构的复合液流框，其特征在于：包括框体和盖板，所述框体中间开设有容纳腔，双极板位于所述容纳腔内，且所述双极板一侧安装有多孔电极；所述框体安装有所述多孔电极的一侧设置有至少一组进液口和出液口，所述进液口和所述出液口呈中心对称；
2.根据权利要求1所述的一种多进多出结构的复合液流框，其特征在于：所述导流区远离所述进液口或所述出液口的一端为圆角斜边，且所述导流区内设置多个间隔相同、长度不同的导流挡板，以形成导流流道。
3.根据权利要求2所述的一种多进多出结构的复合液流框，其特征在于：所述分流区内设置分流凸台以及多个长度、高度、间隔一致的液体阻挡坝，任意相邻两个液体阻挡坝组成一个分流流道。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种多进多出结构的复合液流框，其特征在于：所述双极板两侧分别安装有极性不同的多孔电极；所述框体两侧分别设置有至少一组进液口和出液口，所述框体同一侧的进液口和出液口呈中心对称。
5.根据权利要求4所述的一种多进多出结构的复合液流框，其特征在于：所述框体上下两端还分别设置有贯穿所述框体两侧的通孔，所述通孔连接
6.根据权利要求4所述的一种多进多出结构的复合液流框，其特征在于：所述框体安装有极性为正的多孔电极的一面设置有密封槽。
7.一种电堆，其特征在于：包括全氟磺酸离子膜、端板和铜板，两个端板中间设置有两个边缘复合液流框，所述边缘复合液流框为权利要求1至3任一项所述的复合液流框；两个边缘复合液流框之间依次交替设置有中间复合液流框和全氟磺酸离子膜，其中，所述中间复合液流框为权利要求4至6任一项所述的复合液流框；所述铜板安装在所述端板面向所述复合液流框的一侧。
...【技术特征摘要】
1.一种多进多出结构的复合液流框，其特征在于：包括框体和盖板，所述框体中间开设有容纳腔，双极板位于所述容纳腔内，且所述双极板一侧安装有多孔电极；所述框体安装有所述多孔电极的一侧设置有至少一组进液口和出液口，所述进液口和所述出液口呈中心对称；
2.根据权利要求1所述的一种多进多出结构的复合液流框，其特征在于：所述导流区远离所述进液口或所述出液口的一端为圆角斜边，且所述导流区内设置多个间隔相同、长度不同的导流挡板，以形成导流流道。
3.根据权利要求2所述的一种多进多出结构的复合液流框，其特征在于：所述分流区内设置分流凸台以及多个长度、高度、间隔一致的液体阻挡坝，任意相邻两个液体阻挡坝组成一个分流流道。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种多进多出结构的复合液流框，其特征在于：所述双极板两侧分别安装有极性不同的多孔电极；...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋建涛，王园园，宋丹斌，张可伟，王元凯，
申请(专利权)人：河南辉煌科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。