[发明专利]一种液流电池电极框结构

说明书

本发明涉及电池的电极框，特别设计氧化还原液流电池的电极框结构。其在电极框框体的侧面设置有电解液进出液通孔，电解液通过该通孔与电极框内的流道相连通，并流过电极。该结构避免了在电极框表面设置公用管路通孔导致的内漏，同时将通往各节电池的电解液公用管路设置在电堆外，容易将电解液均匀分配，减小单节电池之间的电压差，提高电池性能。

技术领域

本发明涉及液流电池的结构，特别涉及液流电池中的电极框中电解液的进出液方式。

背景技术

可再生能源作为现代社会可持续发展过程中必不可少的能源构成正越来越多的引起各国政府的重视，纷纷出台鼓励可再生能源发展的有力政策。在这样的背景下，太阳能光伏产业和风电配套产业迎来了高速发展，大量的太阳能、风能设施投入使用。但是可再生能源普遍存在着不连续性和反调峰特性，对并网提出了新的要求和挑战。储能技术是解决这一问题的有效手段，通过储能技术作为缓冲，可以有效提高并网质量，提高可再生能源的利用效率。液流电池作为一种化学储能技术方案近年来得到了长足的发展，获得专家学者以及企业的广泛青睐。

液流电池装配时大都采用压滤机的形式，多节电池之间依靠双极板在电路上串联在一起，而在液路上采用并联的形式。正、负极电解液分别通过电堆中各自的公用管路，逐一分配到各节电池电极框的分支管路中，流入电极。因此，公用管路中的电解液在分支管路中的均匀分配是减小单电池间极差的关键。并且公用管路的设计也存在正、负极电极液之间相互渗漏的自放电现象，不利于电堆的高效稳定运行。在电堆结构中，电极框的进出液口处两侧都覆盖有防止内漏的密封垫片，这些垫片在挤压的过程中变形伸长，会对电解液的流入流出造成干扰，电解液在各节电池中的分配不均匀；另外，此种并联液路的方式在电池节数增多的时候，分配均匀性降低，影响电池内部的浓差极化，需要对不同位置处的分支管路口的尺寸进行微调，以改善均匀性的问题，设计复杂，装配效率低。因此，如果能将公用管路和分支管路的设计移到电堆外部，这样不但能简化分配均匀性的设计，使得因浓差极化造成的单电池极差得到有效控制，更能够避免公用管路在电堆内时，密封不良引起内漏。

发明内容

本发明提供一种可从根本上防止电堆内漏、提高电堆各单电池电解液分配均匀性的电极框结构。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种液流电池电极框结构，其为一中空的环形平板结构。于环形平板侧壁上开设有与中空区域相连通的通孔，作为进口分支管道；或于平板表面设有作为进口分支流道的凹槽，于凹槽壁面与环形平板外侧壁面之间设有通孔，进口分支流道和通孔构成进口分支管道。于环形平板侧壁上开设有与中空区域相连通的通孔，作为出口分支管道；或于平板表面设有作为出口分支流道的凹槽，于凹槽壁面与环形平板外侧壁面之间设有通孔，出口分支流道和通孔构成出口分支管道。

上述的电极框结构，其进口分支管道上的通孔与液流电池外部电解液进口公用管路相连通，进口公用管路经泵与液流电池储罐液流出口相连通；出口分支管道上的通孔与液流电池外部电解液出口公用管路相连通，出口公用管路与液流电池储罐液流入口相连通。

上述的电极框结构，其框体材质为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或ABS。

优点：1、提高各单电池的电解液分配均匀性；

2、电堆内取消公用管路可避免内漏，取消防内漏设计，提高可靠性。

附图说明

图1为本发明所述电极框的一种结构图。

图2为电极框侧面通孔的结构形式图，a为截面为圆形的通孔；b为截面为矩形或正方形的通孔；c为截面为椭圆形通孔。

图3为液流电池常用电极框的一种结构图。

具体实施方式

实施例1：