CN109286052B - 一种多通道连通式锂液流电池反应器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多通道连通式锂液流电池反应器，其包括：双极性隔膜，多个双极性隔膜按照相同极性集流层相对放置的顺序依次排列从而构成正极反应腔和负极反应腔；支架，其连接于双极性隔膜的一侧，在支架的多个肋条的交叉处能够设有连通管或者连通管接口，连通管包括正极浆料连通管和负极浆料连通管，正极浆料连通管横跨一负极腔并使得该负极腔两侧的正极腔流体连通，负极浆料连通管横跨一正极腔并使得该正极腔两侧的负极腔流体连通，设于上游支架上的连通管接口与设于下游相邻支架上的连通管的位置相对应、数量相同并且能够密封连接。通过本发明可以简化反应器结构、降低反应器外部驱动设备的能耗、提高电极浆料的均匀流动分布。

Description

一种多通道连通式锂液流电池反应器

技术领域

本发明涉及锂液流电池领域，具体地涉及一种多通道连通式锂液流电池反应器。

背景技术

锂液流电池是最新发展起来的一种电化学电池技术，它综合了锂电池和液流电池的优点，是一种输出功率和储能容量彼此独立，且能量密度大、成本较低的新型二次电池。它可以广泛应用于分布式发电、智能电网、基站储能、电网调峰调频等领域。利用化学电源进行蓄电储能，可以不受地理条件限制，有望实现大规模储能，具有重大社会经济价值。

锂液流电池的关键部件是电池反应器。现有的锂液流电池反应器通常采用多层正极腔和负极腔交叉叠置的结构，电极浆料注入各个正极腔和负极腔并在正极腔和负极腔中流动。在传统的锂液流电池反应器中通常采用分流腔和汇流腔结构进行电极浆料的分流和汇流，但是采用分流腔和汇流腔的反应器结构较为复杂。另外，电极浆料是一种由有机电解液、电极活性材料和导电剂组成的粘稠的非水系悬浮液，在平板集流体上流动性较差且流动分布不均匀，并且驱动装置驱动电极浆料流动会产生较大的机械损耗。这些问题在一定程度上影响了锂液流电池的整体性能和规模实施。

发明内容

针对以上存在的问题，本发明提供一种多通道连通式锂液流电池反应器，其采用了对各层正极腔和各层负极腔分别进行逐层连通的支架连通管结构，支架可以对双极性隔膜起到支撑作用，正极浆料连通管横跨负极腔并将该负极腔相邻两侧的正极腔中的正极浆料进行流体连通，负极浆料连通管横跨正极腔并将该正极腔相邻两侧的负极腔中的负极浆料进行流体连通。通过本发明，取消了反应器进液口的分流腔以及反应腔出液口的汇流腔，简化了反应器结构；反应器内部的连通管可以有效地减小电极浆料流过反应器时的压力损失，极大降低了反应器外部驱动设备的能耗；通过连通管的分布位置设计可以使得电极浆料的流动分布均匀。

本发明提供的技术方案如下：

根据本发明提供一种多通道连通式锂液流电池反应器，其中，该锂液流电池反应器包括：双极性隔膜，该双极性隔膜是由隔离层以及位于隔离层两侧且与隔离层紧密接触的正极集流层和负极集流层构成，多个双极性隔膜按照相同极性集流层相对放置的顺序依次排列，相邻两个相对的正极集流层之间的间隙空间构成正极腔，相邻两个相对的负极集流层之间的间隙空间构成负极腔，正极腔的高度优选为1mm～20mm，负极腔的高度优选为0.5mm～15mm，各层反应腔中的正极集流体和负极集流体分别引出正极极耳和负极极耳，所有正极极耳电连接至正极极柱，所有负极极耳电连接至负极极柱；支架，该支架连接于双极性隔膜的一侧，支架包括多个由肋条构成的支架单元，在多个肋条的交叉处可设有连通管或者连通管接口，连通管包括正极浆料连通管和负极浆料连通管，正极浆料连通管横跨一负极腔并使得该负极腔两侧的正极腔流体连通，负极浆料连通管横跨一正极腔并使得该正极腔两侧的负极腔流体连通，设于一支架上的连通管接口与设于相邻另一支架上的连通管的位置相对应并且能够密封连接。在双极性隔膜上设有与邻接支架上的连通管和连通管接口分别相对应的连通管通孔和连通管接口通孔，也就是说，在与邻接支架的连通管和连通管接口的位置相对应的位置上，双极性隔膜设有可供电极浆料流过的通孔。另外，为了同时确保电极浆料的流动以及对正负极腔的离子导通和电子隔离，双极性隔膜上的连通管通孔的大小优选地小于等于连通管的外径并大于等于连通管的内径，连通管接口通孔的大小优选地等于连通管接口的大小。连通管的外径可以为5mm～10mm，连通管的内径可以为3mm～9mm，连通管的管壁厚度可以为1mm～2mm，连通管的高度可以为0.5mm～20mm。

双极性隔膜中的隔离层的材料可以为电子不导电的多孔聚合物材料；或者，隔离层的材料可以为电子不导电的无机非金属材料与有机聚合物复合的多孔材料；或者，隔离层的材料可以为电子不导电的聚合物基体、液体有机增塑剂和锂盐三部分复合构成的凝胶聚合物电解质复合材料；或者，隔离层的材料可以为在电子不导电的多孔聚合物材料的孔隙内或在无机非金属材料与有机聚合物复合的多孔材料的孔隙内浸渍有离子导电的电解液或聚合物胶体材料，等等。

双极性隔膜中的正极集流层可以为导电金属层，导电金属层为金属网或金属丝编织网，网孔可以为方形、菱形、长方形或多边形等；或者，导电金属层为具有通孔结构的泡沫金属网；或者，导电金属层为多孔金属板或多孔金属箔，导电金属层的材料可以为不锈钢、铝或银等。或者，正极集流层可以为碳纤维导电布、金属丝与有机纤维丝混合的导电布，金属丝的材料可以为铝、合金铝、不锈钢或银等，有机纤维丝可以包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯等中的一种或几种。或者，正极集流层为表面涂覆导电涂层或镀有金属薄膜的金属导电层、导电布、无机非金属材料、多孔有机材料，导电涂层为导电剂与粘结剂的混合物或者导电涂层为导电剂、正极活性材料与粘结剂的混合物，混合的方式为粘接、喷涂、蒸镀或机械压合，多孔有机材料包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯，无机非金属材料包括玻璃纤维无纺布、陶瓷纤维纸，导电剂为碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、无定形碳、金属导电颗粒和金属导电纤维中的一种或几种，金属导电颗粒或者金属导电纤维的材料可以为铝、不锈钢或银等，粘结剂可以为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚腈、聚丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和改性聚烯烃中的一种或几种。或者，正极集流层为上述任意两种或几种所组成的组合体。

双极性隔膜中的负极集流层可以为导电金属层，导电金属层可以为金属网或金属丝编织网，网孔可以为方形、菱形、长方形或多边形等；或者，导电金属层可以为具有多孔结构的多孔泡沫金属层；或者，导电金属层可以为多孔金属板或多孔金属箔，导电金属层的材料可以为不锈钢、镍、钛、锡、镀锡铜或镀镍铜等。或者，负极集流层可以为碳纤维导电布、金属丝与有机纤维丝混合的导电布，金属丝的材料可以为不锈钢、镍、钛、锡、镀锡铜或镀镍铜等；有机纤维丝包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯中的一种或几种。或者，负极集流层可以为表面涂覆导电涂层或镀有金属薄膜的金属导电层、导电布、无机非金属材料、多孔有机材料，导电涂层可以为导电剂与粘结剂或导电剂、负极可嵌锂材料与粘结剂的复合物，复合的方式可以为粘接、喷涂、蒸镀或机械压合等，多孔有机材料可以包括天然棉麻、涤纶、芳纶、尼龙、丙纶、聚乙烯及聚四氟乙烯等，无机非金属材料可以包括玻璃纤维无纺布和陶瓷纤维纸等，导电薄膜的材料可以为不锈钢、镍、钛、锡、镀锡铜或镀镍铜等，导电剂可以为碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、无定形碳、金属导电颗粒和金属导电纤维中的一种或几种，金属导电颗粒或者金属导电纤维的材料可以为铝、不锈钢或银等，粘结剂可以为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚腈、聚丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和改性聚烯烃中的一种或几种。或者，负极集流层可以为上述任意两种或多种的组合。

横穿负极腔的正极浆料连通管与负极腔之间相互绝缘密封，从而保证经由正极浆料连通管流经负极腔的正极浆料不会与负极腔中的负极浆料流体连通以及电连接；横穿正极腔的负极浆料连通管与正极腔之间相互绝缘密封，从而保证经由负极浆料连通管流经正极腔的负极浆料不会与正极腔中的正极浆料流体连通以及电连接。同样地为了防止正负极之间的短路，连通管与连通管接口之间需密封连接，该密封连接可通过紧密配合、热熔焊接或密封胶等方式来实现。通过上游正极浆料连通管流入正极腔中的正极浆料沿双极性隔膜的平面流动并进入下游正极浆料连通管中，同样地，通过上游负极浆料连通管流入负极腔中的负极浆料沿双极性隔膜的平面流动并进入下游负极浆料连通管中。本文中的上游、下游是根据电极浆料流动方向来确定，当各个正、负极腔上下设置时，上游、下游也可以理解为上方、下方。应当指出，这些方位词仅是为了便于说明的目的，而不意于限制本发明。设置于同一支架上的连通管可以为单个或多个，优选为多个，多个连通管可以缩短电极浆料的在双极性隔膜的平面内的流动距离，从而提高电极浆料的流动效率。在这种结构下，电极浆料仅需流过连通管的高度(正极腔或负极腔的高度)和双极性隔膜平面内的部分距离，其总距离远小于传统结构中电极浆料流经的整个双极性隔膜的长度、甚至多个连续腔中的多个双极性隔膜的长度。在反应器最外两侧，可仅设置单极性隔膜和支架，在支架上可不设有连通管和连通管接口。

支架可连接于双极性隔膜的一侧。支架可包括多个支架单元，每个支架单元由肋条构成，支架单元的形状可以为圆形、方形、菱形、三角形、多边形等。各个支架单元之间经肋条形成交叉部分，在交叉部分上可设置连通管或连通管接口，交叉部分也可以为空白部分。连通管可为刚性支撑管体，刚性支撑管体支撑支架并进而支撑相邻的双极性隔膜，使得相邻的双极性隔膜相互间隔开。连通管与支架可一体成型，连通管和支架的材料可为电子不导电的聚合物材料；或者，连通管可固定连接于支架，连通管的材料可为电子不导电的聚合物材料，支架的材料可为金属或者电子不导电的聚合物材料。不导电的聚合物材料可以为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯等，金属材料可以为铝、合金铝、不锈钢、银、锡、钛、铜、镍、镀锡铜、镀镍铜、镀银铜等中的一种或几种。

多个支架可以通过连通管相互间隔开的方式上下布置，也就是说，多个正极腔和负极腔以上下叠置的方式设置，从而可以同时利用外部驱动力和重力实现电极浆料的流动。位于负极腔上下两侧的正极腔中的负极浆料连通管的位置相互交错开，并且位于正极腔上下两侧的负极腔中的正极浆料连通管的位置相互交错开。换句话说，位于同一正极腔上游的正极浆料连通管和下游的正极浆料连通管的位置不同，使得从上游正极浆料连通管流入正极腔中的正极浆料在正极腔的平面中进行流动、而不会直接流入下游正极浆料连通管中致使无法完成正极腔内的正极浆料填充；位于同一负极腔上游的负极浆料连通管和下游的负极浆料连通管的位置不同，使得从上游负极浆料连通管流入负极腔中的负极浆料在负极腔的平面中进行流动、而不会直接流入下游负极浆料连通管中致使无法完成负极腔内的负极浆料填充。

在多个支架上下布置的情况下，位于上方支架上的连通管在与上方支架相邻的下方支架上具有相应的映射点。优选地，在下方支架上，映射点与相距最近的各个连通管接口的距离相等，使得从上方支架的一连通管流出的电极浆料流向下方支架上的距该连通管最近的各个连通管接口的距离一致。例如，正极浆料从上游正极浆料连通管流至正极腔中的位于上游正极浆料连通管正下方的映射点，并从该映射点沿正极腔的平面向各个方向流动，在距映射点距离相等且距离最近的多个连通管接口处流入下游正极浆料连通管。这样，在电极浆料流动的各个阶段都能保证腔体中流体分布的均匀性。在一优选实施方式中，支架单元的形状为菱形，菱形中的锐角的角度为60°。从位于一交叉点上的上游流通管映射点到位于菱形边长和菱形短对角边上的各个流通管接口的距离相等。

支架单元的肋条宽度优选为5mm～10mm，肋条太宽将会减小有效反应面积，肋条过窄将会降低支架强度。另外，支架也可为中空结构，在保证强度的同时可减小自身重量。支架可以为一个整体支架，或者支架可以由多个独立的支架单元拼接而成。当支架由多个支架单元拼接的情况下，可以将独立的支架单元先连接于与其形状和尺寸相对应的双极性隔膜从而构成独立的双极性隔膜支架单元，然后再将多个独立的双极性隔膜支架单元相互连接固定从而形成整体的支架和双极性隔膜，这对于尺寸较大或电池外形有特殊要求的腔体结构尤为适用。

另外，锂液流电池反应器还可以包括辅助支架，支架和辅助支架分别连接于双极性隔膜的两侧，在辅助支架上设有与支架上的连通管和连通管接口分别相对应的连通管通道和连通管接口通道。连通管通道的位置与支架上的连通管的位置相对应，连通管通道的孔径优选地大于连通管的内径并小于连通管的外径；连通管接口通道的位置与支架上的连通管接口的位置相对应，连通管接口通道的孔径优选地等于连通管接口的孔径。辅助支架可以进一步加强结构强度，并且支架和辅助支架可以减轻电极浆料对双极性隔膜两侧的流体摩擦和破坏。

本发明的优势在于：

1)取消了各层正负极腔进液口的分流腔，取消了各层正负极腔出液口的汇流腔，简化了反应器结构设计；

2)反应器内部的连通管可以有效地减小电极悬浮液流过反应器时的压力损失，极大降低了反应器外部驱动设备的能耗；

3)在首次注液过程中，各层连通管可以让反应器内的气体更为顺畅的排出，而不会在隔膜上附着集聚，从而更进一步的提高了反应器的效率。

附图说明

图1为根据本发明的锂液流电池反应器的截面示意图；

图2为根据本发明的多个支架和双极性隔膜的截面分解示意图；

图3为根据本发明的支架和双极性隔膜的位置关系的截面示意图，图3(a)、3(b)、3(c)为支架和双极性隔膜的不同实施方式；

图4为根据本发明的支架、辅助支架和双极性隔膜的截面示意图；

图5为根据本发明的锂液流电池反应器的局部立体示意图；

图6为根据本发明一实施方式的支架的连通管和连通管接口的布置示意图，图6(a)、6(b)、6(c)分别为三个支架上的连通管和连通管接口的布置示意图；

图7为根据本发明另一实施方式的支架的连通管和连通管接口的布置示意图，图7(a)、7(b)、7(c)分别为三个支架上的连通管和连通管接口的布置示意图。

附图标记列表

1——正极腔

2——负极腔

3——双极性隔膜

301——连通管通孔

302——连通管接口通孔

4——支架

4a——第一支架

4b——第二支架

4c——第三支架

401——连通管

401’——正极浆料连通管

401”——负极浆料连通管

402——连通管接口

403——支架单元

404——肋条

405——映射点

5——辅助支架

501——连通管通道

502——连通管接口通道

具体实施方式

下面将结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

图1为根据本发明的锂液流电池反应器的截面示意图。锂液流电池反应器包括多个交叉叠置的正极腔1和负极腔2，正极腔1与负极腔2通过双极性隔膜3和支架4相互隔离。双极性隔膜3和支架4连接固定。在支架4上设有连通管401和连通管接口402，在双极性隔膜3上设有相应的连通管通孔301和连通管接口通孔302。连通管401包括横跨负极腔2并连接两正极腔1的正极浆料连通管401’以及横跨正极腔1并连接两负极腔2的负极浆料连通管401”。位于上游支架4上的连通管接口402与位于下游支架4上的连通管401的位置对应、尺寸匹配并且数量一致，位于下游支架4上的连通管401可以插入位于上游支架4上的连通管接口402和双极性隔膜3的连通管接口通孔302并密封连接。位于同一正极腔1两侧的正极浆料连通管的位置a与a’、b与b’均相互交错开，位于同一负极腔2两侧的负极浆料连通管的位置e与e’、f与f’均相互交错开。

正极浆料从反应器的正极浆料入口进入首个正极腔，在正极腔1的平面内流动的同时经由正极浆料连通管401’、双极性隔膜3的连通管通孔301流入下一个正极腔，如此类推，直至填充完反应器内的所有正极腔，正极浆料可从最后一个正极腔经由反应器的正极浆料出口流出；负极浆料从反应器的负极浆料入口进入首个负极腔，在负极腔的平面内流动的同时经由负极浆料连通管401”、双极性隔膜3的连通管通孔301流入下一个负极腔，如此类推，直至填充完反应器内的所有负极腔，负极浆料可从最后一个负极腔经由反应器的负极浆料出口流出。

图2为根据本发明的多个支架和双极性隔膜的截面分解示意图。支架4包括连通管401和连通管接口402，双极性隔膜3包括连通管通孔301和连通管接口通孔302。连通管401与连通管通孔301的位置相对应，连通管通孔301的孔径大于等于连通管401的内径d并小于等于连通管401的外径D，连通管401与其上游支架4的连通管接口402的尺寸相匹配。连通管接口402与连通管接口通孔302的位置相对应，连通管接口通孔302的孔径等于连通管接口402的孔径，其尺寸与下游支架4上的连通管401的尺寸相匹配。

图3为根据本发明的支架和双极性隔膜的位置关系的截面示意图。在图3(a)中连通管通孔301的孔径小于连通管401的外径，连通管401的下表面与支架4的下表面位于同一平面。将双极性隔膜3连接固定于支架4的下表面，使得连通管401的内孔与连通管通孔301的位置相对应并且连通管接口402与连通管接口通孔302的位置相对应。图3(b)中连通管通孔301的孔径等于连通管401的外径，双极性隔膜3上的连通管通孔301和连通管接口通孔302的孔径一致。连通管401从支架的上下表面均伸出一段距离，连通管401从支架下表面伸出的部分可以插入至双极性隔膜3的连通管通孔301中，并进而可以将支架4的下表面与双极性隔膜3的上表面连接固定。图3(c)中连通管通孔301的孔径等于连通管401的外径，连通管401从支架上表面伸出的部分可以插入至双极性隔膜3的连通管通孔301中，并进而可以将支架4的上表面与双极性隔膜3的下表面连接固定。

图4为根据本发明的支架、辅助支架和双极性隔膜的截面示意图。支架4和辅助支架5分别位于双极性隔膜3的两侧并与其连接固定。支架4包括连通管和连通管接口，双极性隔膜3包括连通管通孔和连通管接口通孔，辅助支架5包括连通管通道501和连通管接口通道502。连通管、连通管通道与连通管通孔的位置相对应，连通管通道和连通管通孔的孔径大于等于连通管的内径并小于等于连通管的外径。连通管接口、连通管接口通道与连通管接口通孔的位置相对应，连通管接口通道和连通管接口通孔的孔径等于连通管接口的孔径。

图5为根据本发明一实施方式的锂液流电池反应器的局部立体示意图。支架上包括多个支架单元403，在支架单元403的肋条404的交叉处可为连通管401、连通管接口402或空白处。位于下游的支架上的连通管插入位于上游的支架上的连通管接口中。位于上游的支架上的连通管401在位于下游的支架上具有相应的映射点405。位于同一腔体两侧的连通管的位置相互交错(a、b、c与a’、b’、c’以及e、f、g与e’、f’、g’)，因此从位置a、b、c处的连通管流出的电极浆料不会直接向下流动，而是会在平面上流动至位置a’、b’、c’处的连通管接口并进而向下游流动，同样地，从位置e、f、g处的连通管流出的电极浆料不会直接向下流动，而是会在平面上流动至位置e’、f’、g’处的连通管接口并进而向下游流动，从而避免电极浆料无法充分填充电极腔。

图6为根据本发明一实施方式的支架的连通管和连通管接口的布置示意图，图6(a)、6(b)、6(c)分别为三个支架上的连通管和连通管接口的布置示意图。第一支架4a、第二支架4b和第三支架4c中的支架单元为长方形。第一支架4a为上游支架，第二支架4b位于第一支架4a的下游，第三支架4c位于第二支架4b的下游。第一支架4a上的连通管401在第二支架4b上具有映射点405，该映射点405与其周围较近的两个连通管接口402的距离L1和L2不同；同样地，第二支架上的连通管在第三支架上具有映射点，该映射点与其周围较近的两个连通管接口的距离L1和L2不同。从第一支架上的连通管流出的电极浆料流至第二支架上的相应映射点并进而流向其周围的流通管接口。第三支架下游的支架可重复第一支架、第二支架和第三支架顺序进行布置。

图7为根据本发明另一实施方式的支架的连通管和连通管接口的布置示意图，图7(a)、7(b)、7(c)分别为三个支架上的连通管和连通管接口的布置示意图。第一支架4a、第二支架4b和第三支架4c中的支架单元为菱形，菱形中的锐角为60°，菱形的边长和短对角边的长度相同。第一支架4a为上游支架，第二支架4b位于第一支架4a的下游，第三支架4c位于第二支架4b的下游。第一支架4a上的连通管在第二支架4b上具有映射点405，该映射点405与距其最近的三个连通管接口402的距离L相同；同样地，第二支架上的连通管在第三支架上具有映射点，该映射点与距其最近的三个连通管接口402的距离L相同。从第一支架上的连通管流出的电极浆料流至第二支架上的相应映射点并进而流向距该映射点最近并且距离相等的流通管接口，从而使得电极浆料的流动分布均匀。第三支架下游的支架可重复第一支架、第二支架和第三支架顺序进行布置。

本发明具体实施例并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (11)

1.一种多通道连通式锂液流电池反应器，其特征在于，所述锂液流电池反应器包括：双极性隔膜，所述双极性隔膜是由隔离层以及位于隔离层两侧且与隔离层紧密接触的正极集流层和负极集流层构成，多个所述双极性隔膜按照相同极性集流层相对放置的顺序依次排列，相邻两个相对的正极集流层之间的间隙空间构成正极腔，相邻两个相对的负极集流层之间的间隙空间构成负极腔；支架，所述支架连接于所述双极性隔膜的一侧，所述支架包括多个由肋条构成的支架单元，在多个所述肋条的交叉处能够设有连通管或者连通管接口，所述连通管包括正极浆料连通管和负极浆料连通管，所述正极浆料连通管横跨一负极腔并使得该负极腔两侧的正极腔流体连通，所述负极浆料连通管横跨一正极腔并使得该正极腔两侧的负极腔流体连通，设于上游支架上的连通管接口与设于下游相邻支架上的连通管的位置相对应、数量相同并且能够密封连接，在所述双极性隔膜上设有与邻接支架上的连通管和连通管接口分别相对应的连通管通孔和连通管接口通孔。

2.根据权利要求1所述的多通道连通式锂液流电池反应器，其中，所述连通管与所述支架一体成型，所述连通管和所述支架的材料为电子不导电的聚合物材料；或者，

其中，所述连通管固定连接于所述支架，所述连通管的材料为电子不导电的聚合物材料，所述支架的材料为金属或者电子不导电的聚合物材料。

3.根据权利要求1或2所述的多通道连通式锂液流电池反应器，其中，所述连通管为刚性支撑管体，所述刚性支撑管体支撑相邻的所述支架并进而支撑相邻的所述双极性隔膜，使得相邻的所述双极性隔膜相互间隔开。

4.根据权利要求3所述的多通道连通式锂液流电池反应器，其中，多个所述支架以通过所述刚性支撑管体相互间隔开的方式上下布置，位于所述负极腔上下两侧的正极腔中的负极浆料连通管的位置相互交错开，并且位于所述正极腔上下两侧的负极腔中的正极浆料连通管的位置相互交错开。

5.根据权利要求4所述的多通道连通式锂液流电池反应器，其中，位于上方支架上的连通管在与所述上方支架相邻的下方支架上具有相应的映射点，在所述下方支架上，所述映射点与相距最近的各个连通管接口的距离相等，使得从所述上方支架的一连通管流出的电极浆料流向所述下方支架上的距该连通管最近的各个连通管接口的距离一致。

6.根据权利要求5所述的多通道连通式锂液流电池反应器，其中，所述支架单元的形状为菱形，所述菱形中的锐角的角度为60°。

7.根据权利要求1或2所述的多通道连通式锂液流电池反应器，其中，所述双极性隔膜上的连通管通孔孔径大于等于所述支架上的连通管的内径并小于等于连通管的外径，所述双极性隔膜上的连通管接口通孔的孔径等于所述支架上的连通管接口的孔径。

8.根据权利要求1或2所述的多通道连通式锂液流电池反应器，其中，所述连通管的外径为5mm～10mm，所述连通管的内径为3mm～9mm，所述连通管的管壁厚度为1mm～2mm，所述连通管的高度为0.5mm～20mm。

9.根据权利要求1或2所述的多通道连通式锂液流电池反应器，其中，所述支架单元的肋条宽度为5mm～10mm。

10.根据权利要求1或2所述的多通道连通式锂液流电池反应器，其中，由所述肋条构成独立的支架单元，所述独立的支架单元连接于与其形状和尺寸相对应的双极性隔膜从而构成独立的双极性隔膜支架单元，将多个独立的双极性隔膜支架单元相互连接固定用以形成整体的支架和双极性隔膜。

11.根据权利要求1或2所述的多通道连通式锂液流电池反应器，其中，所述锂液流电池反应器还包括辅助支架，所述支架和所述辅助支架分别连接于所述双极性隔膜的两侧，在所述辅助支架上设有与所述支架上的连通管和连通管接口分别相对应的连通管通道和连通管接口通道。

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