[发明专利]一种适用于梯形液流电池的双极板及应用

说明书

一种适用于梯形液流电池的双极板，所述双极板为一梯形平板状结构，在平板的一侧表面或二侧表面中部有一用于与电极接触的等腰梯形区域，称之为电极区域；电解液从梯形区域的下底边流入经电极区域后再由上底边流出，流入的下底边称之为电极区域入口侧边，流出的上底边称之为电极区域出口侧边；在电极区域的梯形左侧腰所在侧边和梯形右侧腰所在侧边分别向电极区域中部设有2组由2个以上长条状凹槽构成的顺序间隔的长条状凹槽组，1组长条状凹槽靠近电极区域入口侧边设置，另1组长条状凹槽靠近电极区域出口侧边设置。其结构简单，加工方便，提高电解液利用率，最终提升电池性能，降低系统成本。

技术领域

本发明涉及液流电池领域，特别涉及液流电池或电堆双极板。

背景技术

能源危机与环境问题推动了可再生能源的发展，进而引发了储能技术研究热潮。液流电池技术是一种电化学储能技术的一种，其活性物质通常溶解于液体中，电池运行时，溶有活性物质的电解液在泵的推动作用下流经多孔电极而发生电化学反应，从而实现能量的存储与释放。其通常具有储能容量与功率独立设计等优点，因适合与大规模储能应用而广受关注。液流电池中电解液的流动特性与电池性能密切相关。中国专利(专利申请号：201410495737.5)中提出了梯形电堆的新型结构，该结构可以有效减小电极中的浓差极化，具有很高的实用性。但是，与梯形电池相比，梯形电池四个转角处容易出现电解液流速过大或过小，影响活性物质的分布，若采用现有的导流结构难以实现电解液的均匀分配。液流电池中双极板主要起着传递电子的作用，但通过合理地设计其几何结构，亦可实现电解液导流的功能。

发明内容

针对梯形液流电池中电解液分布不均匀的问题，提出一种新型的液流电池双极板结构，其结构简单，加工方便，通过在双极板上设计适当朝向的凹槽，可实现电解液均匀流入、流出电极反应区域，从而实现梯形电池内部电解液的均匀分布，缓解局部效应，有效降低接触电阻和电池总体极化，提高电解液利用率，最终提升电池性能，降低系统成本。

为实现上述目的，本发明提供的具体技术方案如下:

一种适用于梯形液流电池或电堆的双极板，所述双极板为一梯形平板状结构，在平板的一侧表面或二侧表面中部有一用于与电极接触的等腰梯形区域，称之为电极区域；电解液从梯形区域的下底边流入经电极区域后再由上底边流出，流入的下底边称之为电极区域入口侧边，流出的上底边称之为电极区域出口侧边；在电极区域的梯形左侧腰所在侧边和梯形右侧腰所在侧边分别向电极区域中部设有2组由2个以上长条状凹槽构成的顺序间隔的长条状凹槽组，1组长条状凹槽靠近电极区域入口侧边设置，另1组长条状凹槽靠近电极区域出口侧边设置。

本发明电池或电堆设计标准为：

梯形左侧腰所在侧边向电极区域中部开设的2组长条状凹槽组中的长条状凹槽，与梯形右侧腰所在侧边向电极区域中部开设的2组长条状凹槽组中的长条状凹槽，在板体所在平面A上，以电极区域入口侧边的中垂线B成轴对称。