[实用新型]一种电池用循环电解液流道分配框

说明书

技术领域

本实用新型属于循环电解液电池技术领域，特别是涉及一种电池用循环电解液流道分配框。

背景技术

对于循环电解液电池，电解液将电池的反应产物和废热排出，保证传质和传热效果，使电池能够正常工作，并且提高活性物质利用率，因此其流动状态对电池性能影响很大。电解液在流动时需要在单体电池内部的电极表面和各个单体电池之间均匀分布，为确保电解液能均匀充分的通过电极表面各个位置，电极表面没有电解液流不到的“死区”，开展了电解液分配技术研究。通常在电池的电解液入口/出口和电极之间加装电解液分配装置，即电解液分配板或分液条，使电解液由进液口通过分液块或分液条间的空隙作为流道流入到电极表面，进而发生电化学反应。

双室结构的循环电解液电池为阴、阳极分开供液，中间用离子交换膜隔离。离子交换膜既能使电池的正、负极之间离子导通，使放电反应顺利进行，又能保证电子绝缘，从而避免电池正负极活性物质接触发生化学反应所造成的内部消耗。由于离子交换膜的存在使正、负极电解液隔离，因此不存在共用电液，能够最大限度的降低漏电电流。这种结构既要为正、负极分开供液，保证电解液均匀分配；又要避免正、负极电解液发生接触；同时还要考虑到离子交换膜的韧性较差，结构设计必须有效保护离子交换膜，这些都给流体分配设计增加了难度。

美国专利US4735630公开了一种电解液分配装置，其特征是适用于大电导率电池体系，其主要目的是保证电解液能均匀充分的流过电极表面各个位置，但其不足之处是无法适用于双室结构电堆；电解液分配板的流道过于狭窄，导致电池单体电池压损明显偏大，电解液流动时容易形成涡状，最终影响电堆的比功率、比能量和安全性。

发明内容

本实用新型为解决背景技术中存在的技术问题，提供一种适用于单、双室结构多单体电池电堆，并且压力损失小，节约能源，易于加工，重量轻，能够提高电堆的比功率、比能量和安全性的一种电池用循环电解液流道分配框。

本实用新型包括如下技术方案：

一种电池用循环电解液流道分配框，包括一面为阴极面、另一面为阳极面的流道分配框，流道分配框周边为带有密封圈凹槽的流道外边缘，其特点是：所述阴极面上以一条中心线为中心，靠近流道外边缘两端的阴极面上分别制有构成同心圆结构电解液流道的凹凸结构阴极面边框，两个阴极面边框上各制有一凸台，每一个凸台上制有两个孔，其中一个孔作为阴极电解液进液口，另一个孔作为阴极电解液排液口；所述阳极面上的中心线与阴极面上的中心线为同一条中心线，靠近流道外边缘两端的阳极面上分别制有构成同心圆结构电解液流道的凹凸结构阳极面边框，两个阳极面边框上各制有一凸台，每一个凸台上制有两个孔，其中一个孔作为阳极电解液进液口，另一个孔作为阳极电解液排液口。

本实用新型还包括如下技术措施：

所述阴极面的电解液流道两端均延伸出半圆作为阴极面的电解液延伸流道。

所述电解液流道由凸出的曲率半径分液条构成。

所述分液条的头、尾部分都为导圆状。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1、本实用新型由于在阴极面和阳极面上均采用同心圆结构的电解液流道，流道宽度不变，截面积不变，使电解液的流动速度基本不变；同时尽量增大同心圆的曲率半径，从而减小速度方向的变化率，以上两点共同作用，大幅减小了电解液流道分配框的压力损失，该循环电解液流道分配框不仅适用于单、双室结构多单体电池电堆，而且易于加工，重量轻，节约能源，并能够又掉提高电堆的比功率、比能量和安全性。

2、本实用新型同时在保证一定曲率半径的情况下，使流道长度尽量减小，进一步减小了压力损失。

3、本实用新型中的分液条的头、尾部分都为导圆状，左右两侧的电解液流速基本接近，流场相近，流体分配均匀，无“死区”。

4、本实用新型用于双室结构电池时，阴、阳极分开供液，离子交换膜将阴、阳极电解液隔离，因此不存在共用电液，能够最大限度的降低漏电电流。

5、本实用新型的流道分配框表面采用凹凸结构，凹槽形成电解液流道，便于装配。

附图说明

图1是本实用新型阴极面示意图；

图2是本实用新型阳极面示意图。