CN102623721A - 集流板和包括该集流板的双极集流板、单电池和液流电池 - Google Patents

集流板和包括该集流板的双极集流板、单电池和液流电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种集流板和含有其的双极集流板、单电池和液流电池。该集流板包括：电极容纳部，位于集流板的一侧，用于放置多孔电极；液体流通部，位于集流板远离电极容纳部的一侧，液体流通部具有进液流道和/或出液流道，进液流道的一端通过进液主管道与电解液进口相连通，另一端与多孔电极相连接，出液流道的一端通过出液主管道与电解液出口相连通，另一端与多孔电极相连接。电极容纳部的设置避免了电解液由液流框流入多孔电极内部造成的旁路损耗，并且提高了集流板和多孔电极之间的密封性；当电解液在液体流通部中的流道流通时，提供了额外的旁路电流电阻，减少了旁路电流损耗，具有该集流板的液流电池的能量效率得到了提高。

Description

集流板和包括该集流板的双极集流板、单电池和液流电池
技术领域
本发明涉及液流电池领域，尤其涉及一种集流板和包括该集流板的双极集流板、单电池和液流电池。
背景技术
全钒氧化还原液流电池是一种以不同价态的钒离子电解液进行氧化还原的电化学反应装置，能够高效地实现化学能与电能之间的相互转化。该类电池具有使用寿命长，能量转化效率高，安全性好，环境友好等优点，能用于风能发电和光伏发电配套的大规模储能系统，是电网削峰填谷、平衡负载的主要选择之一。因此，近年来全钒氧化还原液流电池逐渐成为大容量储能电池研究的重点。
全钒氧化还原液流电池分别以钒离子V2+/V3+和V4+/V5+作为电池的正负极氧化还原电对，将正负极电解液分别存储于两个储液罐中，由耐酸液体泵驱动活性电解液至反应场所(电池堆)再回至储液罐中形成循环液流回路，以实现充放电过程。在全钒氧化还原液流电池储能系统中，电池堆性能的好坏决定着整个系统的充放电性能，尤其是充放电功率及效率。电池堆是由多片单电池依次叠放压紧，串联而成。其中，传统的单片液流电池的组成如图1所示。1’为液流框，2’为集流板，3’为电极，4’为隔膜，各组件组成单体电池，通过N个单体电池的堆叠组成电池堆5’。
现有的液流电池堆一般采用并行液流的方式，旁路电流损耗较大，大大降低液流电池系统的库仑效率。
发明内容
本发明提供了一种集流板和包括该集流板的双极集流板、单电池和液流电池，用于解决现有技术中的液流电池的旁路电流损耗大，液流电池系统的能量效率低的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种集流板，该集流板包括：电极容纳部，位于集流板的一侧，用于放置多孔电极；液体流通部，位于集流板远离电极容纳部的一侧，液体流通部具有进液流道和/或出液流道，进液流道的一端通过进液主管道与电解液进口相连通，另一端与多孔电极相连接，出液流道的一端通过出液主管道与电解液出口相连通，另一端与多孔电极相连接。
进一步地，上述进液流道和出液流道为迂回流道或直流道。
进一步地，上述集流板还包括：进液孔洞，位于进液流道的末端，且两端刻穿，进液孔洞与多孔电极通过并行的进液短流道相连；出液孔洞，位于出液流道的始端，且两端刻穿，出液孔洞与多孔电极通过并行的出液短流道相连。
进一步地，上述进液流道和出液流道的内壁涂覆高分子绝缘材料。
进一步地，上述高分子绝缘材料是耐酸性热塑性材料或热固性材料，其中，耐酸性热塑性材料是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚氯乙烯；热固性材料是环氧树脂。
根据本发明的又一个方面，还提供了一种双极集流板，包括密封件和两个本发明的集流板，两个集流板分别为一个正极集流板和一个负极集流板，正极集流板和负极集流板的液体流通部的一侧相靠组成双极集流板，其中，密封件设置在正极集流板和负极集流板的主液流管道连接处。
进一步地，上述液体流通部在与其紧邻的集流板上形成的镜像区域的表面涂覆有高分子绝缘材料。
根据本发明的又一个方面，还提供了一种单电池，包括正极多孔电极、负极多孔电极、离子交换膜、正极集流板和负极集流板，其中，正极集流板和负极集流板为本发明的集流板。
根据本发明的又一个方面，还提供了一种液流电池，包括一个或多个本发明的集流板。
在本发明的集流板的一侧设有电极容纳部，可以将多孔电极安装在集流板的内部，避免了电解液由液流框流入多孔电极内部造成的旁路损耗，并且改善了集流板和多孔电极之间的密封性；集流板的远离电极容纳部的一侧设设置液体流通部，当电解液在液体流通部中的流道中流通时，提供了额外的旁路电流电阻，减少了旁路电流损耗；包含该集流板的单电池和液流电池，结构更加简单、紧凑，密封方便可靠，液流电池的能量效率得到提高。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
附图构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明，附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中：
图1示出了现有技术中常用的单片电池及电池堆组装示意图；
图2示出了根据本发明的集流板的截面结构及电解液流向示意图；
图3示出了根据本发明一种实施例的双极集流板的截面结构示意图；
图4a示出了图3所示的双极集流板的正极液体流通部结构示意图；
图4b示出了与图4a对应的负极液体流通部结构示意图；
图5示出了根据本发明的另一种实施例的双极集流板的截面结构示意图；
图6示出了根据本发明的单电池结构示意图；
图7示出了根据本发明的液流电池结构示意图；
图8a示出了根据本发明一种实施例的液流电池的正极集流板电极容纳部结构示意图；以及
图8b示出了与图8a对应的负极集流板电极容纳部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行详细的说明，但如下实施例以及附图仅是用以理解本发明，而不能限制本发明，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
在本发明的一种典型的实施方式中，提供了一种集流板，如图2所示，该集流板包括：电极容纳部和液体流通部，电极容纳部位于集流板2的一侧设置，用于放置多孔电极3；液体流通部位于集流板2远离电极容纳部的一侧设置，液体流通部具有进液流道7和/或出液流道8，进液流道7的一端通过进液主管道10与电解液进口9相连通，另一端与多孔电极3相连接，出液流道8的一端通过出液主管道11与电解液出口12相连通，另一端与多孔电极3相连接。
本发明的电极容纳部和电解液流通部可以通过雕刻也可以利用刻蚀的方法得到，方法简单易行。将多孔电极3安装在该电极容纳部内，避免了电解液由液流框流入多孔电极3内部造成的旁路损耗，多孔电极3和集流板2结构紧凑，改善了多孔电极2和集流板之间的密封性，优选地，电极容纳部的形状与多孔电极3的形状相同；电解液流通部内设置有供电解液在集流板2内流动的流道，提供了主液流管道与多孔电极3之间的液流电阻，增加了液流电阻，减少了旁路电流损耗。
当本发明的集流板上只设置电极容纳部时，将多孔电极安装在集流板内部，可以实现使电池的机构更加紧凑、更容易密封的技术效果；同样，当在本发明的集流板上只设置液体流通部时，也可以实现增加液流电阻、减少旁路损耗的效果，因此，在集流板上只设置电极容纳部或液体流通部的技术方案也在本发明的保护范围之内。而且，上述各种设计之间还可以相互组合，以增加液流电阻、减少旁路电流损耗、提高含有该集流板的液流电池的能量效率，因此，液体流通部设置并不仅限于本发明的实施例和附图所记载的形式。
为了便于表述，本发明将具有电极容纳部的一侧称为集流板2的正面，具有液体流通部的一侧称为集流板2的背面。集流板2的正面和背面之间以及电极容纳部和电解液流通部之间的集流板2均需保留一定的厚度，以隔绝液体流通部的未反应的电解液和多孔电极3内参与反应以及反应后的电解液，提高电解液的反应效率。该厚度因集流板2的材料不同而不同，但均需确保电解液不渗漏。
本发明的集流板2的液体流通部的流道设置包括只设置进液流道7或只设置出液流道8或同时设置进液流道7和出液流道8。在本发明的一种实施例中，如图2所示，集流板2的液体流通部的流道同时设置进液流道7和出液流道8，箭头方向表示电解液的流向，电解液流入多孔电极区之前所经历的进液流道7和流出电极区后所经历的出液流道8，电解液依次流经电解液进口9、进液主管道10和进液流道7后进入多孔电极3，在多孔电极3中反应后依次经过出液流道8、出液主管道11和电解液出口12流出集流板2。
优选地，进液流道7和出液流道8为迂回流道或直流道。本发明的流道的主要作用是使电解液在集流板2中的流动途径变长，进而使得液流电阻进一步增大、旁路电流损耗进一步减小，因此，采用迂回流道或直流道作为进液流道7和出液流道8时，都可以实现上述技术效果，当选用迂回流道时能进一步延长电解液的流动途径。
优选地，如图2所示，本发明的集流板还包括进液孔洞27和出液孔洞28，进液孔洞27位于进液流道7的末端，且两端刻穿，进液孔洞27与多孔电极3通过并行的进液短流道17相连；出液孔洞28位于出液流道8的始端，且两端刻穿，出液孔洞28与多孔电极3通过并行的出液短流道18相连。在集流板2上设置供电解液在液体流通部和电极容纳部之间流动的孔洞，方便并行的短流道与孔洞相连将电解液分流，延长了电解液在多孔电极3内部的停留时间，为多孔电极3中的正负极电解液提供了更多的反应时间。
为了防止电解液在集流板2的液体流通部内流动时消耗电荷，在本发明的进液流道7和出液流道8的内壁涂覆有高分子绝缘材料。优选地，高分子绝缘材料的涂覆方法包括但不限于喷涂、刮制、流延或刷制。优选地，可用于本发明的高分子绝缘材料是耐酸性热塑性材料或热固性材料，其中，耐酸性热塑性材料是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚氯乙烯；热固性材料是环氧树脂。
作为举例，涂覆高分子绝缘材料时，将进液流道7和出液流道8以外的位置遮挡后再进行涂覆，比如：将聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯的乳液涂敷于指定部位，之后烘干并在其熔点以上温度进行烧结成型即可；使用聚氯乙烯时，利用环己酮和四氢呋喃等将其溶解形成溶液，将该溶液涂敷于指定部位后，烘干溶剂即可制得指定部位具有高分子绝缘层的集流板；将环氧树脂和固化剂混合后喷涂在制定部位，在相应的固化温度固化即可。采用聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯和环氧树脂作为高分子绝缘材料，操作简单，涂覆效果好。
在本发明又一种典型的实施方式中，还提供了一种双极集流板，包括密封件6和两个本发明提供的集流板，两个集流板分别为一个正极集流板21和一个负极集流板22，正极集流板21和负极集流板22的液体流通部的一侧相靠组成双极集流板，其中，密封件6设置在正极集流板21和负极集流板22的主液流管道连接处。
正极集流板22的进液主管道与负极集流板21的进液主管道相连构成主液流进液管道，正极集流板22的出液主管道和负极集流板21的出液主管道相连构成主液流出液管道，主液流进液管道和主液流出液管道构成本发明的主液流管道，当正极集流板和负极集流板的连接时，为了避免电解液在主液流管道的连接处泄露，因此，需要在连接处设置密封件。
在本发明的一种具体实施例中，如图3所示，组成双极集流板的正极集流板21的背面和负极集流板22的背面相靠。为了将正极电解液和负极电解液相互隔离，如图4a和4b所示，15为集流板标识缺口，在正极集流板21的液体流通部设置四个密封圈，负极集流板22上设置有四个与密封圈相对应的密封槽，密封圈和密封槽将正极集流板21的液体流通部和负极集流板22的液体流通部分为八个密封区域，并且密封区A-1和密封区A-2互为镜像，密封区B-1和密封区B-2互为镜像，密封区C-1和密封区C-2互为镜像，密封区D-1和密封区D-2互为镜像。
如图4a所示，在正极集流板21的背面，第一密封圈241将正极进液主管道101的出口、正极进液流道71和正极进液孔洞271密封，形成密封区A-1；第三密封圈243将正极出液主管道111的入口、正极出液流道81和正极出液孔洞281密封，形成密封区C-1；第二密封圈242和第四密封圈244将负极集流板22的液体流通部在正极集流板21上形成的两个镜像区域密封，形成密封区B-1和密封区D-1。
如图4b所示，在负极集流板22的背面，第二密封槽322将负极进液主管道102的出口、负极进液流道72和负极进液孔洞272密封，形成密封区B-2；第四密封槽324将负极出液主管道112的入口、负极出液流道82和负极出液孔洞282出口密封，形成密封区D-2；第一密封槽321和第三密封槽323将正极集流板21的液体流通部在负极集流板22上形成的两个镜像区域密封，形成密封区A-2和密封区C-2。
在本发明的另一种具体实施例中，如图5所示，正极集流板21的背面和负极集流板22的背面之间还设置有隔液集流板23。而且，正极集流板211和负极集流板212的液体流通部设置有密封圈，隔液集流板23上设置有与密封圈相对应的密封槽。密封圈和密封槽的作用是将液体流通部的电解液密封。
上述两种实施例中的双极集流板只是作为举例，不管双极集流板的结构如何，一定要保证反应前的电解液和反应后的电解液的隔离以及正极电解液和负极电解液在液体流通部内的隔离。因为，反应前后电解液的性能发生很大变化，如果反应前后的电解液的混流，在电池系统中循环利用则会导致电池系统的能量效率降低；如果正极电解液和负极电解液在液体流通部内混合或者电解液从液体流通部泄露出去，造成正负极电解液在液体流通部发生反应或者泄露，将会对电池的效率和寿命产生很大影响，这是液流电池中最不希望发生的情况。因此，当利用本发明的集流板2组装为双极集流板时，利用密封圈和密封槽形成相互隔离的区域，克服了上述问题的出现，同时保证了本发明的双极集流板整体的密封性。
优选地，为了防止电解液在双极集流板中流动时消耗电荷，液体流通部在与其相靠的集流板上形成镜像区域，在该镜像区域的表面涂覆有高分子绝缘材料。作为举例说明，结合图4a、图4b和图5，在密封区B-1、密封区D-1、密封区A-2和密封区C-2处的液体流通部涂覆有高分子绝缘材料，同样，隔液集流板23密封槽内部与液体流通部成镜像区域的部分也涂覆有高分子绝缘材料。
在本发明的又一种典型实施方式中，还提供了一种单电池，如图6所示，该单电池包括正极多孔电极31、负极多孔电极32、离子交换膜4、正极集流板21和负极集流板22，正极集流板21和负极集流板22为本发明的集流板。将正极集流板21的电极容纳部和负极集流板22的电极容纳部相靠，离子交换膜置于两个相靠的电极容纳部中间，因为电极嵌在集流板上，组成的单电池结构紧凑简单，电解液在所设计的流道和孔洞中流动，在嵌入集流板的电极内反应，减少了电解液的外漏，大大提高了密封可靠性，而且减少了旁路电流损耗，提高了单电池的能量效率。
在本发明的又一种典型实施方式中，还提供了一种液流电池，如图7所示，包括正极多孔电极31、负极多孔电极32、离子交换膜4和集流板，其中，集流板为本发明的双极集流板。液流电池的多个集流板2和多孔电极3形成的电池堆结构简单、紧凑，密封方便，集流板2上的流道增加了电池堆内电解液液流电阻，减小了旁路电流，提高液流电池系统的库仑效率和能量效率。
在一种实施例中，液流电池需要设置隔离装置，如图8a所示，15为集流板标识缺口，隔离装置包括：在正极集流板21的电极容纳部设置密封圈，第五密封圈161将正极进液主管道101、正极出液主管道111和正极反应区密封，形成第一密封区域，第六密封圈162将负极进液主管道102密封，形成第二密封区域，第七密封圈163将负极出液主管道112密封，形成第三密封区域；如图8b所示，在负极集流板22的电极容纳部设置密封圈，第八密封圈291将负极进液主管道102、负极出液主管道112和负极反应区密封，形成第四密封区域，第九密封圈292将正极进液主管道101密封，形成第五密封区域，第十密封圈293将正极出液主管道111密封，形成第六密封区域。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种集流板，其特征在于，所述集流板包括：
电极容纳部，位于集流板(2)的一侧，用于放置多孔电极(3)；
液体流通部，位于所述集流板(2)远离所述电极容纳部的一侧，所述液体流通部具有进液流道(7)和/或出液流道(8)，所述进液流道(7)的一端通过进液主管道(10)与电解液进口(9)相连通，另一端与所述多孔电极(3)相连接，所述出液流道(8)的一端通过出液主管道(11)与电解液出口(12)相连通，另一端与所述多孔电极(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的集流板，其特征在于，所述进液流道(7)和所述出液流道(8)为迂回流道或直流道。
3.根据权利要求1所述的集流板，其特征在于，所述集流板还包括：
进液孔洞(27)，位于所述进液流道(7)的末端，且两端刻穿，所述进液孔洞(27)与所述多孔电极(3)通过并行的进液短流道(17)相连；
出液孔洞(28)，位于所述出液流道(8)的始端，且两端刻穿，所述出液孔洞(28)与所述多孔电极(3)通过并行的出液短流道(18)相连。
4.根据权利要求3所述的集流板，其特征在于，所述进液流道(7)和出液流道(8)的内壁涂覆高分子绝缘材料。
5.根据权利要求4所述的集流板，其特征在于，所述高分子绝缘材料是耐酸性热塑性材料或热固性材料，其中，
所述耐酸性热塑性材料是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚氯乙烯；
所述热固性材料是环氧树脂。
6.一种双极集流板，其特征在于，包括密封件(6)和两个权利要求1-5中任一项所述的集流板，两个所述集流板分别为一个正极集流板(21)和一个负极集流板(22)，所述正极集流板(21)和负极集流板(22)的液体流通部的一侧相靠组成所述双极集流板，其中，所述密封件(6)设置在所述正极集流板(21)和所述负极集流板(22)的主液流管道连接处。
7.根据权利要求6所述的双极集流板，其特征在于，所述液体流通部在与其紧邻的集流板上形成镜像区域，所述镜像区域的表面涂覆有高分子绝缘材料。
8.一种单电池，包括正极多孔电极(31)、负极多孔电极(32)、离子交换膜(4)、正极集流板(21)和负极集流板(22)，其特征在于，所述正极集流板(21)和所述负极集流板(22)为权利要求1-5中任一项所述的集流板。
9.一种液流电池，其特征在于，包括一个或多个权利要求1-5中任一项所述的集流板。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102842730A (zh) * 2012-09-27 2012-12-26 北京金能世纪科技有限公司 全钒液流电池
CN103094600A (zh) * 2013-01-31 2013-05-08 中国东方电气集团有限公司 一种液流半电池和具有其的液流电池堆
WO2013149512A1 (zh) * 2012-04-06 2013-10-10 中国东方电气集团有限公司 集流板和包括该集流板的双极集流板、单电池和液流电池
CN104518227A (zh) * 2013-09-29 2015-04-15 中国科学院大连化学物理研究所 一种液流电池用集流体
CN109411781A (zh) * 2017-08-18 2019-03-01 上海电气集团股份有限公司 集流板及包含其的电堆
CN113889639A (zh) * 2021-09-02 2022-01-04 香港科技大学 一种高效转动式漏电流阻断器及其应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6025163A (ja) * 1983-07-20 1985-02-07 Sumitomo Electric Ind Ltd レドツクスフロ−電池の電極
JP2005228633A (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Sumitomo Electric Ind Ltd レドックスフロー電池セルおよびレドックスフロー電池
CN101587959A (zh) * 2008-05-23 2009-11-25 大连融科储能技术发展有限公司 一种电极框及全钒液流储能电池堆
US20110223450A1 (en) * 2008-07-07 2011-09-15 Enervault Corporation Cascade Redox Flow Battery Systems
CN202127059U (zh) * 2011-07-18 2012-01-25 中国东方电气集团有限公司 液流电池的集流板及液流电池
CN202513235U (zh) * 2012-04-06 2012-10-31 中国东方电气集团有限公司 集流板和包括该集流板的双极集流板、单电池和液流电池

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005228617A (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Sumitomo Electric Ind Ltd レドックスフロー電池セルスタック用両面端子板
CN102623721B (zh) * 2012-04-06 2014-10-08 中国东方电气集团有限公司 集流板和包括该集流板的双极集流板、单电池和液流电池

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6025163A (ja) * 1983-07-20 1985-02-07 Sumitomo Electric Ind Ltd レドツクスフロ−電池の電極
JP2005228633A (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Sumitomo Electric Ind Ltd レドックスフロー電池セルおよびレドックスフロー電池
CN101587959A (zh) * 2008-05-23 2009-11-25 大连融科储能技术发展有限公司 一种电极框及全钒液流储能电池堆
US20110223450A1 (en) * 2008-07-07 2011-09-15 Enervault Corporation Cascade Redox Flow Battery Systems
CN202127059U (zh) * 2011-07-18 2012-01-25 中国东方电气集团有限公司 液流电池的集流板及液流电池
CN202513235U (zh) * 2012-04-06 2012-10-31 中国东方电气集团有限公司 集流板和包括该集流板的双极集流板、单电池和液流电池

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013149512A1 (zh) * 2012-04-06 2013-10-10 中国东方电气集团有限公司 集流板和包括该集流板的双极集流板、单电池和液流电池
CN102842730A (zh) * 2012-09-27 2012-12-26 北京金能世纪科技有限公司 全钒液流电池
CN102842730B (zh) * 2012-09-27 2015-01-07 山西金能世纪科技有限公司 全钒液流电池
CN103094600A (zh) * 2013-01-31 2013-05-08 中国东方电气集团有限公司 一种液流半电池和具有其的液流电池堆
CN103094600B (zh) * 2013-01-31 2015-09-23 中国东方电气集团有限公司 一种液流半电池和具有其的液流电池堆
CN104518227A (zh) * 2013-09-29 2015-04-15 中国科学院大连化学物理研究所 一种液流电池用集流体
CN109411781A (zh) * 2017-08-18 2019-03-01 上海电气集团股份有限公司 集流板及包含其的电堆
CN113889639A (zh) * 2021-09-02 2022-01-04 香港科技大学 一种高效转动式漏电流阻断器及其应用
CN113889639B (zh) * 2021-09-02 2023-09-15 香港科技大学 一种高效转动式漏电流阻断器及其应用

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