[实用新型]一种全钒液流电池用电极框

说明书

本实用新型主要公开了一种全钒液流电池用电极框，其技术方案：电极框主体中间设置电极腔，电极框主体四角分别设有正极进液口、正极出液口、负极进液口和负极出液口，所述正极进液口依次连接有正极进液主流道、正极进液第一分流道以及正极进液夹层流道，正极出液口依次连接有正极出液主流道、正极出液第一分流道以及正极出液夹层流道，所述电极框主体反面设有离子交换膜，所述正极进液口、正极出液口、电极腔以及离子交换膜四周边缘处均设有密封槽，所述密封槽处设有密封条，所述离子交换膜四周通过密封条固定。能提高电解液的分布均匀性，提高电池反应效率，分割式密封设计减少漏电流、电堆厚度，减少组装工序、降低组装难度、降低电堆成本。

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是一种全钒液流电池用电极框。

背景技术

全钒液流电池常温常压运行，安全可靠，即使正负极电解液发生互混，也不会发生爆炸和燃烧；循环寿命长，可深度充放电，充放电特性良好，响应速度快，能量效率高；钒离子的电化学可逆性高，电化学极化小，适合大电流快速充放电；功率和容量分别由电芯和电解液的数量决定，因此功率和容量可独立设计，设计灵活；环境友好，电解液可循环使用和再生利用。全钒液流电池主要通过电极框将电极、双极板、离子交换膜等部件组装成电堆。电极框是电极材料、双极板材料的载体，还为电解液提供流道，从而成为电化学反应的载体，因此电极框的结构设计对电堆性能和运行起至关重要的作用。优秀的电极框结构设计不但能够减小电堆的体积，还能提高电解液在电极的分布均匀性，从而提高电池反应效率，减少原材料的浪费，降低电堆的成本，有利于产业化。

目前全钒液流电池体积较大，电解液的分布容易不均匀，影响电池系统性能；一些电极框设计需要的离子交换膜和双极板材料偏多，增加了生产成本；以及加工组装时需要对离子交换膜和双极板进行打孔操作增加了电池生产操作工序，不利于电池系统的产业化。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种全钒液流电池用电极框，结构简单，可提高电解液的分布均匀性，提高电池反应效率和能量效率；采用分割式密封的设计可减少漏电流、电堆厚度、以及原材料使用数量，简化生产工序，降低生产成本。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：一种全钒液流电池用电极框，包括电极框主体，电极框主体中间设置有为放置电极的电极腔，所述电极框主体四角分别设有正极进液口、正极出液口、负极进液口和负极出液口，所述正极进液口和正极出液口呈对角关系，负极进液口和负极出液口呈对角关系，所述正极进液口依次连接有位于电极框主体正面的正极进液主流道、正极进液第一分流道以及正极进液夹层流道，正极出液口依次连接有位于电极框主体正面的正极出液主流道、正极出液第一分流道以及正极出液夹层流道，所述电极框主体反面设有离子交换膜，所述正极进液口、正极出液口、电极腔以及离子交换膜四周边缘处均设有密封槽，所述密封槽处设有密封条，所述离子交换膜四周通过密封条固定。

本实用新型进一步：所述正极进液口和正极出液口四周边缘的密封条的范围不超过电极框主体的中心线。

本实用新型进一步：所述离子交换膜的四边均超出密封条，但不覆盖正极进液口、正极出液口、负极进液口和负极出液口。由于密封条形状规则且和进出液口有一定的间距，离子交换膜不需要进行打孔，从而减少材料浪费、减少组装工序、降低组装困难，通过密封条与密封槽将离子交换膜固定。

本实用新型进一步：所述正极进液夹层流道和正极出液夹层流道结构相同，且均设有第二分流道，所述第二分流道槽深度大于正极进液第一分流道或正极出液第一分流道的槽深度。相互之间的槽深度有一定落差。

本实用新型进一步：电极框主体厚度为2-15mm。

本实用新型进一步：所述正极进液第一分流道、正极出液第一分流道按均匀间隔分割有小流道，提高电解液的分布均匀性。

本实用新型具有有益效果为：