[实用新型]一种全钒液流电池的液流框

说明书

本实用新型公开了一种全钒液流电池的液流框，包括中空的框体，框体上对称设有进液流道与出液流道，进液流道包括依次连通的进液主流道、进液第一级缓冲流道、进液第一级分流道、进液第二级缓冲流道与进液第二级分流道，出液流道包括依次连通的出液主流道、出液第一级缓冲流道、出液第一级分流道、出液第二级缓冲流道与出液第二级分流道，进液第一级分流道与出液第一级分流道中都均匀设有多个用于构成倾斜电解液流道的平行四边形凸起，进液第二级分流道与出液第二级分流道中都均匀设有多个用于构成电解液流道的矩形凸起。本实用新型的液流框能使电解液更加均匀和一致的分布在液流框中部，有利于提高钒电池的能量效率，提高电流效率。

技术领域

本实用新型属于液流储能技术领域，尤其涉及一种液流电池的液流框。

背景技术

全钒液流电池储能系统是一种用于大规模储能的技术，我国全钒液流电池经过了几十年的发展，已经取得了不少的成果。其电解液存储在不同的正负极储液罐中，具有易于进行还原处理、输出功率和电池容量设计灵活、使用寿命长等优点，且对环境的污染小、安全性高、经济性好等特点，因此在电网削峰填谷、智能电网建设等方面具有广泛的应用前景。

全钒液流电池由正极储液罐、负极储液罐、电泵、多孔电极以及液流框等组成。不同价态的钒离子电解液分别存储在正、负极储液罐中，电解液通过泵的加压而流入到相应的流道中，氢离子通过其中的离子交换膜，在框体内发生氧化还原反应，最终流回到相应的储液罐中，完成一个充放电过程。因此，电解液能否充分均匀的分布在多孔电极上，将直接影响各个单电池中的局部的氧化还原反应，从而影响到电池的各项性能表现。

液流框是将电解液从储液罐导入到多孔电极的必经流域，其能否合理均匀地将电解液分布到多孔电极反应区域具有十分重要的意义。电解液一旦分布不均匀，将会极大的降低电极的单位电流密度，引起不同程度的浓差极化，导致电堆的局部温度过高，甚至发生烧坏的情况，缩短电池的使用寿命。因此，液流框的设计在全钒液流电池的电堆中具有很大的作用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种能使电解液更加均匀和一致的分布在液流框中部的、用于全钒液流电池的液流框。为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种全钒液流电池的液流框，包括中空的框体，所述框体上设有进液口、出液口、多个框体螺杆定位孔与多个流道盖板定位柱，所述框体上对称设有进液流道与出液流道，所述进液流道与进液口相连通，所述出液流道与出液口相连通，所述进液流道包括依次连通的进液主流道、进液第一级缓冲流道、进液第一级分流道、进液第二级缓冲流道与进液第二级分流道，所述出液流道包括依次连通的出液主流道、出液第一级缓冲流道、出液第一级分流道、出液第二级缓冲流道与出液第二级分流道，所述进液第一级分流道与出液第一级分流道中都均匀设有多个用于构成倾斜电解液流道的平行四边形凸起，所述平行四边形凸起间隔排布，所述进液第二级分流道与出液第二级分流道中都均匀设有多个用于构成电解液流道的矩形凸起，所述矩形凸起并列、间隔排布。上述框体螺杆定位孔用于一体化全钒液流电池电堆时起固定作用，流道盖板定位柱用于卡接流道盖板。

上述液流框中，优选的，进液第一级分流道中倾斜电解液流道的宽度与平行四边形凸起的宽度相同，进液第二级分流道中电解液流道的宽度与矩形凸起的宽度相同，进液第一级分流道中倾斜电解液流道的宽度与进液第二级分流道中电解液流道的宽度也保持相同。

本实用新型中，进液第一级分流道采用了倾斜电解液流道的分流结构，使得电解液能更好的向两边扩散，避免了传统结构中流道交汇处流速较慢的情况，提高了流速的一致性，进液第二级分流道采用了长直状的分流结构，能更好的减少压力损失，提高能量效率。