[发明专利]一种液流电池

说明书

本发明公开了一种液流电池，包括壳体，壳体内设置储能单元和电池单元，其中，储能单元包括正极储液仓、负极储液仓、正极管路、负极管路、正极泵体和负极泵体，正极储液仓和负极储液仓均设置进口和出口，正极泵体和负极泵体均设置在正极储液仓和负极储液仓对应的出口处，正极管路和负极管路的一端分别连接正极泵体和负极泵体，另一端通过电池单元连接至正极储液仓和负极储液仓的进口；电池单元包括依次设置的正极集流体、正极板、离子交换膜、负极板和负极集流体，正极管道通过正极集流体连接至正极储液仓的进口，负极管道通过负极集流体连接至负极储液仓的进口。本申请结构合理，节约设备空间，电池内部的流动阻力更低。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体为一种液流电池。

背景技术

液流电池是通过正负极电解液活性物质的价态发生可逆变化，即发生可逆氧化还原反应来实现化学能和电能的相互转化。放电时，正极发生还原反应使活性物质价态降低，负极发生氧化反应使活性物质价态升高，充电过程与之相反。与常规固态电池不同的是，液流电池的正负极电解液分别存放在电池外部的器件中，通过管路和泵体输送到电池反应单元中。

作为一种新型的蓄电池，液流电池将正负极电解液分开，通过各自连接的泵体实现电解液的循环，其具有使用领域广、循环寿命长、容量高的特点，是一种新能源产品。但是目前的液流电池需要在电池框架以外额外增加器件储存正负极电解液，占用空间，而且电池内部正负极集流体与离子传导膜距离较远，使得电子与离子到达反应位的距离变大，导致电池内部的流动阻力更高。

发明内容

为解决现有技术的不足，本申请提供了一种结构合理且电池内部流动阻力更低的液流电池，具体方案如下：一种液流电池，包括壳体，所述壳体内设置储能单元和电池单元，其中，所述储能单元包括正极储液仓、负极储液仓、正极管路、负极管路、正极泵体和负极泵体，所述正极储液仓和所述负极储液仓均设置进口和出口，所述正极泵体和所述负极泵体均设置在所述正极储液仓和所述负极储液仓对应的出口处，所述正极管路和所述负极管路的一端分别连接所述正极泵体和所述负极泵体，另一端通过所述电池单元连接至正极储液仓和负极储液仓的进口；

所述电池单元包括依次设置的正极集流体、正极板、离子交换膜、负极板和负极集流体，所述正极管路通过所述正极集流体连接至所述正极储液仓的进口，所述负极管路通过所述负极集流体连接至所述负极储液仓的进口。

进一步的，所述正极集流体上设置正极接线端，所述负极集流体上设置负极接线端，所述正极接线端和所述负极接线端均连接至外部电源负载。

进一步的，所述正极集流体和所述负极集流体均由铜基涂层和钛基涂层中的一种或多种构成，其中，金属面连所述相应的接线端，涂层面连接相应的正极板和负极板。

进一步的，所述正极板和所述负极板均包括电极框，所述电极框内设置电极，所述电极框为绝缘电极框。

进一步的，所述壳体上分别设置电解液注入口和电解液排出口。

进一步的，所述正极储液仓和所述负极储液仓一侧的壳体上分别设置电解液注入口和电解液排出口。

进一步的，所述电池单元设置在所述壳体内中部，所述正极储液仓和所述负极储液仓相对设置在所述电池单元两侧，使得结构布局更为合理。

本申请的有益之处在于：提供的液流电池通过在电池壳体内设置正负极储液仓，无需额外增加器件储存电解液，节约了制备成本以及设计空间；通过在壳体上开电解液注入口、排出口，用于添加或替换电解液，液流电池可重复利用；通过将将正负极集流体紧邻离子传导膜，使电极反应区域与离子传导膜更近，电子与离子到达反应位的距离更小，电池内部的流动阻力更低。

附图说明

图1为本申请液流电池一种实施例结构示意图；

图2为图1中电池单元结构示意图；

图3为图1中正极板或负极板结构示意图。