[发明专利]一种用于锂液流电池的管式反应器

摘要

本发明提供了一种用于锂液流电池的管式反应器，管式反应器包括外管和设于外管内的内管，在内管中形成腔体用以容纳正极浆料或负极浆料，在外管与内管之间形成腔体用以容纳负极浆料或正极浆料。内管的管壁采用双极性隔膜，通过双极性隔膜构成的管壁既可形成容纳电极浆料的空间、又可实现内管内外电极浆料的电化学反应。嵌套管式结构与传统的平面结构相比，可以在相同体积的反应器内获得更大的有效反应面积，进而提高了能量密度。而且，管状结构比平面结构的流道更为通畅，更利于电极浆料的流动，降低了电极浆料的驱动能耗。另外，内管和外管的形状以及排列方式灵活多变，从而使锂液流电池具有更好的空间利用率与适应性。

主权项

1.一种用于锂液流电池的管式反应器，其特征在于，所述管式反应器包括：外管，所述外管具有侧壁、顶部和底部，在所述外管内设有顶部腔体、底部腔体和中间反应区；内管，所述内管设置于所述外管内的中间反应区，所述内管是通过将双极性隔膜制成筒状而获得，所述双极性隔膜是由隔离层、位于所述隔离层内侧的第一多孔集流层和位于所述隔离层外侧的第二多孔集流层构成，位于双极性隔膜最内侧的所述第一多孔集流层的长度大于所述隔离层的长度并从所述隔离层的上端和下端露出，位于双极性隔膜最外侧的所述第二多孔集流层的长度小于所述隔离层的长度并从所述隔离层的上端和下端缩进；以及，复合集流板，一所述复合集流板连接于所述外管的侧壁用以分隔所述顶部腔体和所述中间反应区并且另一所述复合集流板连接于所述外管的侧壁用以分隔所述底部腔体和所述中间反应区，所述复合集流板是由第一集流体、中间隔离层和第二集流体构成的夹心结构并且所述复合集流板具有与所述内管形成插接的通孔，所述复合集流板的第一集流体与所述内管的从所述隔离层的端部露出的所述第一多孔集流层电连接并且所述复合集流板的第二集流体与所述内管的第二多孔集流层电连接，其中，所述内管中的空间构成第一电极腔并且在所述内管与所述外管之间的空间构成第二电极腔，在所述第一电极腔和所述第二电极腔中分别注入第一电极浆料和第二电极浆料。