[实用新型]双极板结构及其适用的液流电池

说明书

本实用新型提供了一种双极板结构及其适用的液流电池。双极板结构包括双极板本体；主流道，包括进液主流道和出液主流道；支流道，包括多个与进液主流道连通的多个进液支流道、以及多个与出液主流道连通的出液支流道。其中，进液主流道、进液支流道、出液主流道以及出液支流道位于双极板本体的正面和/或反面。本实用新型的双极板结构及其适用的液流电池可以对经典交指流场进行结构优化，提高电解液的均匀分布以及化学反应速率。

技术领域

本实用新型主要涉及液流电池领域，尤其涉及一种双极板结构及其适用的液流电池。

背景技术

液流电池作为一种新型储能技术，具有无污染、长寿命、稳定性高的能量转换效率和维护简单等优势。在太阳能、风能储存、电网调峰、偏远地区供电等领域展示出巨大的应用前景。

为降低液流电池的浓差极化，使得电解液充分浸入电极且在电极内均匀分布，加快电解液在电极内的流动速度，现有技术通常在液流电池双极板上进行流道设计。目前液流电池双极板经典流道形式有三种：蛇形流场、平行流场和交指流场。然而，现有的流场形式很难同时兼顾电解液在电极内部的均匀分布以及提升流动速度的需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种双极板结构及其适用的液流电池，可以对经典交指流场进行结构优化，提高电解液的均匀分布以及化学反应速率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于液流电池的双极板结构，包括：

双极板本体；

主流道，包括进液主流道和出液主流道；

支流道，包括多个与所述进液主流道连通的多个进液支流道、以及多个与所述出液主流道连通的出液支流道

其中，所述进液主流道、所述进液支流道、所述出液主流道以及所述出液支流道位于所述双极板本体的正面和/或反面。

在本实用新型的一实施例中，至少部分的多个进液支流道对称分布于所述进液主流道的两侧、且至少部分的多个出液支流道对称分布于所述出液主流道的两侧。

在本实用新型的一实施例中，位于所述主流道一侧的多个支流道中的至少一部分相互平行，且相邻两条相互平行的支流道之间的间距为50～100mm。

在本实用新型的一实施例中，至少部分的多个进液支流道与所述进液主流道之间形成的锐角夹角为30°～45°，且与所述多个进液支流道位于所述双极板本体同一面的至少多个出液支流道与所述出液主流道之间形成的钝角夹角为135°～150°。

在本实用新型的一实施例中，在所述双极板本体的同一面上，所述进液主流道与所述出液主流道之间的间距为20～50mm。

在本实用新型的一实施例中，至少部分的所述进液主流道、所述进液支流道、所述出液主流道和所述出液支流道的流道深度为所述双极板本体厚度的30％～40％。

在本实用新型的一实施例中，所述进液主流道、所述进液支流道、所述出液主流道和所述出液支流道的流道面积总和为所述双极板本体面积的15％～20％。

在本实用新型的一实施例中，至少部分的所述主流道的流道宽度为所述主流道的流道深度的1～3倍，且至少部分的所述支流道的流道宽度为连通的所述主流道的流道宽度的1/2～1/3。

在本实用新型的一实施例中，所述主流道的流道宽度为2～4mm，且所述支流道的流道长度为10～30mm。

本实用新型的另一方面还提出了一种液流电池，包括上述的双极板结构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型通过在双极板本体的单面或双面分别排布进液和出液的主流道、以及进液和出液的支流道，并通过特殊位置以及夹角和间距的优化设计，可以促进电解液在电极内均匀流动，降低浓差极化，有效提升液流电池的能量效率。