[实用新型]一种液流电池堆

说明书

本实用新型涉及液流电池领域，具体为一种液流电池堆。整个液流电池堆由一个或两个以上基础电池单元叠合组成，正极侧电极板框、负极侧电极板框的正面相对，正极侧电极板框、负极侧电极板框之间放置隔膜，隔膜分别与正极侧电极板框、负极侧电极板框固定密封，正极放入正极侧电极板框内的电极腔，负极放入负极侧电极板框内的电极腔，完成基础电池单元的组装；使用螺栓将所有基础电池单元、双极板、集流体和端板固定夹紧，形成液流电池堆。该液流电池堆能够有效地解决液流电池堆的漏液和串液问题，提高了液流电池电堆的安装成功率。同时，该设计能够实现电解液均匀分流，可有效提高电池堆中每个单元的一致性，进而提高电池效率和性能。

技术领域

本实用新型涉及液流电池领域，具体为一种液流电池堆。

背景技术

由于煤炭、石油、天然气等传统化石能源不可再生，按照人类如今的消耗速度计算，化石能源将在200年内消耗完。同时，化石能源的大量使用，带来了极其严重的环境污染。因此，清洁能源(如：太阳能、风能等)的开发与利用是未来能源发展的必然趋势。但这些能源受自然因素的影响，具有不连续、不稳定及不可控的非稳态特性，无法持续有效的并入电网，因此储能技术成为清洁能源开发与利用的关键。

电力储能方式主要有机械储能、电化学储能和电磁储能三大类。其中，以能量密度、效率、规模、循环寿命和成本等指标综合衡量，最佳的配合新一代电网的技术就是电化学储能中的液流电池技术，其功率与容量可以分开独立设计，充放电反应迅速，适用范围广泛，不仅可以应用于削峰填谷，也可以做备用电源或者应急电力供给，还可以应用于提高电力的质量，调压调频等。

在液流电池逐步实现商业化应用的过程中，最重要的设备是电池堆，其作用就是将电能转化为化学能储存在电解质溶液中，然后需要时再将电解质溶液中的化学能转换为电能释放到电网或者外部负荷。与单电池相比，由多个基础电池单元组合而成电池堆可以提供更高的电压，实现更高的功率。实际应用的储能系统通常采用的就是电池堆或甚至多个电池堆的组合。

电池对内部的重要组件包括电极、双极板、隔膜、电极板框、端板等。在这些组件中，电极板框起到镶嵌正负电极和固定隔膜、双极板的作用，并具备电解液的流入、流出通道，以及可以均匀地分配电解质溶液流入到电极材料，因此电极板框的设计至关重要。但是，现有技术中，电极板框设计复杂，存在密封困难、电解液分配不均匀，限制了大面积电极材料的使用；或者流体阻力设计不合理，导致电池堆漏液或者串液；或者进出口流道设计不合理，导致内部电流损失过大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液流电池堆，能够有效地解决液流电池堆的漏液和串液问题。

本实用新型的技术方案是：

一种液流电池堆，液流电池堆设有一个或两个以上基础电池单元，正极侧电极板框、负极侧电极板框的正面相对，正极侧电极板框、负极侧电极板框之间放置隔膜，隔膜分别与正极侧电极板框、负极侧电极板框固定密封，正极放入正极侧电极板框内的电极腔，负极放入负极侧电极板框内的电极腔，完成基础电池单元的组装；基础电池单元的前面设有正极侧双极板，通过正极侧双极板连接相邻电池单元或者正极侧集流体；基础电池单元的后面设有负极侧双极板，通过负极侧双极板连接相邻电池单元或者负极侧集流体。

所述的液流电池堆，电极腔的上方和下方分别开设有长方形凹槽，凹槽中放置流道盖板，每个凹槽中开设蛇形第一级分流流道，第一级分流流道靠近电极腔一侧的部分通过第二级分流流道与电极腔相通，第二级分流流道为沿水平方向均匀排布凸块形成。

所述的液流电池堆，在每个电极板框四个角落开设有共享流道，其中：左上方和右下方对角开设的共享流道分别与相应的第一级分流流道连通；流道盖板分别镶嵌在电极板框上下的凹槽处，流道盖板外侧与凹槽之间缝隙处涂抹胶水密封，同时保留共享通道、第一级分流流道以及第二级分流流道与电极腔的连通。