【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液流电池，具体涉及一种膜倾斜放置的液流电池及降低液流电池浓差极化的方法。
技术介绍
1、液流电池是一种新型的储能技术，由于其安全性高，寿命长，蓄电容量大，功率与容量分离可调等优点，近些年在储能领域受到了广泛的关注。在液流电池中的电能与化学能转化过程中，能量损失是无法避免的。在电堆的充放电过程中，除了因副反应带来的能量损耗，各种极化损失是电堆能量损耗的主要来源。液流电池的极化主要分为欧姆极化、电化学极化和浓差极化，其中欧姆极化主要是由各关键材料内阻以及接触电阻决定；电化学极化主要由电化学反应电子传递速率决定；浓差极化主要由反应物质是否充足以及传质速率决定。
2、在液流电池的设计中，电极的压缩程度不仅决定了电极的内阻和电极与双极板的接触电阻，同时还与电堆内部活性物质的传质效率息息相关。目前的液流电池技术一般是通过电极压缩降低电极的欧姆内阻的同时提高泵的流量，加快活性物质转移，减小浓差极化；或者在活性区域采用不同厚度的电极进行拼接，营造不同区域不同压缩比的环境，提高传质效率。但是提高泵的流量会增加泵耗，而且流量大于临界值后继续提高流量对电池性能提升有限；不同厚度电极进行拼接虽然可以减小浓差极化，但拼接的电极与电极间会增加接触电阻。
3、为了解决以上问题，提出本申请。
技术实现思路
1、本申请第一方面提供一种膜倾斜放置的液流电池电堆，所述液流电池电堆包括：隔膜、互相平行设置的电极框和双极板；
2、所述电极框具有中空区域，所述双极板、所述隔膜
3、所述隔膜与所述双极板之间呈一定角度设置以使得所述电极容纳空间的高度沿电解液流动方向逐渐增大，从而使所述电极的电极压缩比沿所述电解液流动方向逐渐减小，所述电极容纳空间的高度是所述隔膜和所述双极板之间的垂直距离。
4、优选地，所述双极板具有用于接触电极的至少一表面，该表面与所述电解液流动方向平行设置。
5、优选地，所述双极板整体厚度不变。
6、优选地，所述电极未压缩前的整体孔隙率一致。
7、优选地，所述电极容纳空间的高度沿电解液流动方向逐渐线性增大，从而使所述电极的电极压缩比沿所述电解液流动方向逐渐线性减小。
8、优选地，所述电极是多孔碳材料电极。
9、优选地，所述电极在电解液入口处的压缩比和在出口处的压缩比为10％～50％。例如可以是10％～30％。
10、本申请第二方面提供一种降低降低液流电池浓差极化的方法，其使用第一方面任一项所述的膜倾斜放置的液流电池电堆。
11、具体的，结合电极自身特性来设计所述电极容纳空间的高度，使装配之后的电极压缩比不大于预设的最大压缩比。
12、优选地，隔膜的固定方式可以物理压塑，也可以焊接或热熔固定。
13、优选地，隔膜具有一定的韧性强度。
14、专利技术人在实现本申请的过程中，还发现现有技术还通过设计不同厚度的双极板，来减少浓差极化，提高性能。但是不同厚度的双极板加工制造困难。
15、相对于现有技术，本申请具有以下有益效果：
16、1、膜倾斜放置，使电极的压缩比随流动方向逐渐减少，从而降低液流电池极化，改善液流电池性能。
17、2、本申请的方案容易实施，只需将隔膜错位安装，将压塑膜的电极框厚度略错位，即可用正常的相同厚度双极板和电极，实现压缩比不同。
18、3、本申请中，在电极压缩比高的地方，可以降低接触电阻。在电极压缩比低的地方，电解液快速更新，使电解液不足的现象得到改善。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种膜倾斜放置的液流电池电堆，其特征在于，所述液流电池电堆包括：隔膜、互相平行设置的电极框和双极板；
2.根据权利要求1所述的膜倾斜放置的液流电池电堆，其特征在于，所述双极板具有用于接触电极的至少一表面，该表面与所述电解液流动方向平行设置。
3.根据权利要求1所述的膜倾斜放置的液流电池电堆，其特征在于，所述双极板整体厚度不变。
4.根据权利要求1所述的膜倾斜放置的液流电池电堆，其特征在于，所述电极未压缩前的整体孔隙率一致。
5.根据权利要求1所述的膜倾斜放置的液流电池电堆，其特征在于，所述电极容纳空间的高度沿电解液流动方向逐渐线性增大，从而使所述电极的电极压缩比沿所述电解液流动方向逐渐线性减小。
6.根据权利要求1所述的膜倾斜放置的液流电池电堆，其特征在于，所述电极是多孔碳材料电极。
7.根据权利要求1所述的膜倾斜放置的液流电池电堆，其特征在于，所述电极在电解液入口处的压缩比和在出口处的压缩比为10％～50％。
8.一种降低降低液流电池浓差极化的方法，其特征在于，使用权利要求1-7任一项所述的
...【技术特征摘要】
1.一种膜倾斜放置的液流电池电堆，其特征在于，所述液流电池电堆包括：隔膜、互相平行设置的电极框和双极板；
2.根据权利要求1所述的膜倾斜放置的液流电池电堆，其特征在于，所述双极板具有用于接触电极的至少一表面，该表面与所述电解液流动方向平行设置。
3.根据权利要求1所述的膜倾斜放置的液流电池电堆，其特征在于，所述双极板整体厚度不变。
4.根据权利要求1所述的膜倾斜放置的液流电池电堆，其特征在于，所述电极未压缩前的整体孔隙率一致。
5.根据权利要求1所述的膜倾斜...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡波，马晓珊，艾宁，于健飞，
申请(专利权)人：北京绿钒新能源科技有限公司，
类型：发明
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。