[发明专利]一种液流电池用液流框及其应用

说明书

本发明涉及氧化还原液流电池，具体地说是一种液流电池用液流框，为单侧全周流入的液流框结构组装的液流电池，一方面，全周进出液可以增加进入电池内部的电解液流量，强化电池内部传质，降低电池内部极化，从而降低电池内阻，提高电池性能；另一方面，进出液的导流挡板和导流槽距均按照等差数列设置，可以提高进出液电解液在电极区进出口的分布均匀性，提高电池运行的可靠性。

技术领域

本发明涉及氧化还原液流电池领域，具体地说是一种液流电池用液流框。

背景技术

随着一次能源的逐渐枯竭、环境问题日益加剧，人类对可再生能源的需求变得越来越迫切。可再生能源逐渐由辅导能源转变为主导能源，为人类生存和发展提供能源支撑。可再生能源中，以风能和太阳能发电的应用最为广泛。但是风光发电具有不连续、不稳定性的特点。为了保证电力质量和电网的安全运行，发展储能技术尤为关键。在大规模储能技术中，液流电池具有功率和容量独立可调，可深度放电，能量效率高等优点，成为目前大规模储能领域的重点技术之一。

液流电池内部电解液流速及分布均匀性是影响内部传质、传热、传动量和反应的重要因素之一。较大的电解液流速可以强化电池内部传质、提高反应速率，均匀的电解液流速分布可以实现电池内部均匀的电流密度及极化分布；相反，电池内部传质减弱，反应速率减慢，电流密度及极化分布不均匀，将引起电池内阻高，材料局部老化等现象，导致电池效率和寿命均降低。

发明内容

本发明涉及一种可以提高电解液流量、改善电池内电解液分布均匀性的液流电池用液流框结构，利用该液流框组装成的液流电池，其内部电解液分布均匀性得到改善，电解液流量得到较大程度的提高，电池内阻降低，电池性能得到有效改善。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案：

所用的液流电池用液流框为一平板状结构，于液流框的中部设有用于容置多孔电极的长方形通孔，在液流框一侧表面、上部靠近长方形通孔处从左至右设有一与长方形通孔上边长度相等且相平行的凹槽，作为进液导流流道，于凹槽底部右侧开设有作为电解液进液孔的通孔，进液孔与凹槽内壁面间留有空隙；于凹槽底部从右至左设有5个以上相互间隔的条状凸起，从右至左的方向为条状凸起的长度方向，从右至左条状凸起的长度逐渐减小，从右至左相邻条状凸起的间距逐渐增加；于凹槽靠近中部通孔的侧壁面上从右至左开设有5个以上的缺口，缺口深度是从液流框表面至凹槽底部，缺口将中部通孔与凹槽相连通，从右至左的方向为缺口的长度方向，从右至左缺口的长度逐渐增加；

在液流框一侧表面、下部靠近长方形通孔处从左至右设有一与长方形通孔下边长度相等且相平行的凹槽，作为出液导流流道，于凹槽底部左侧开设有作为电解液出液孔的通孔，出液孔与凹槽内壁面间留有空隙；于凹槽底部从左至右设有5个以上相互间隔的条状凸起，从左至右的方向为条状凸起的长度方向，从左至右条状凸起的长度逐渐减小，从左至右相邻条状凸起的间距逐渐增大；于凹槽靠近中部通孔的侧壁面上从左至右开设有5个以上的缺口，缺口深度是从液流框表面至凹槽底部，缺口将中部通孔与凹槽相连通，从左至右的方向为缺口的长度方向，从左至右缺口的长度逐渐增大。

在液流框开设凹槽的一侧表面、于靠近凹槽的长方形通孔侧壁面上从左至右设有一缓流平台区，缓流平台区上端或下端与凹槽的缺口相连通，缓流平台区从中部通孔向凹槽开设，缓流平台区宽度是从液流框表面至凹槽底部。

在液流框左上角和右下角分别设有通孔，液流框的另一侧无进出液导流槽。