CN110048141A - 一种液流电池电极板框流道及液流电池流道 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液流电池电极板框流道,包括电极板框本体,贯穿设置在电极板框本体的下部电解液流入共享通道,与电解液流入共享通道连通的流入限流流道,还包括至少一个流入分散流道与多个流入分配流道相连的匀流流入流道,多个流入分配流道一端均布地连接在流入分散流道上,另一端与电极腔相连通。本发明提出的液流电池电极板框流道,采用逐级分散流入至电极腔,电解液从多个流入分配流道同时进入电极腔内与多孔电极材料作用,降低了液流速度,增加了液流在电极材料中的均匀性,增强了电解液与电极材料的充分接触,提高了电极材料的表面利用率,缩小了电极表面的反应极化,减少了电池内部电流损失,利用此液流电池电极板框流道组成的电池单元的平均功率可以达到300W以上,相应的电池堆功率可以超过30kW。

Description

一种液流电池电极板框流道及液流电池流道
技术领域
本发明涉及新能源领域,具体地涉及一种液流电池电极板框流道及液流电池流道。
背景技术
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相流体储能电池技术,其能量储存密度达到10-30Wh/kg,效率在60%–85%,而且,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。
液相流体电池的电化学氧化还原反应体系有全钒液流电池(VRB)、多硫化钠-溴(NaSx/Br)电池、锌-氯(Zn/Cl2)或锌-溴(Zn/Br2)电池和铁-铬(Fe/Cr)电池。其中,VRB和Fe/Cr液流电池体系正负极均为完全的液流状态,相对于其它的固态电池或者单液流电池,具有明显的优越性:寿命长、性能稳定、成本低、设计灵活、易规模化放大,建设不受地域限制,而且安全可靠。
早在20世纪70-80年代美国国家航空航天局(NASA)的路易斯研究中心(LewisResearch Center)就对Fe/Cr电池系统投入了大量的研究,克服了正负电极的电解质溶液透过电解质膜的混合难题和催化电极关键部件的制备,研制出了1kW的电池储能系统,充放电循环100次以后电池的效率仍在80%以上。之后将技术产权转入商业公司准备产品的开发,但是由于石油危机的减缓,该公司没有选择将这一技术进行进一步的发展。20世纪80年代的后期日本住友株式会社下关西电力公司报道了10kW级的电池系统具有了300次循环80%转换效率的性能。可能出于类似的原因,日本也没有在后来继续这方面的工作。随着新能源发电技术发展需求,最近该系统又重新在美国和西班牙、中国得到了重视。开始了Fe/Cr液流电池体系的研发与技术产品的商业示范和应用。
显然,在铁-铬液流电池系统中,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。而电池堆内部的重要组件包括碳毡电极、正负极间的隔膜、双极板、电极板框和端板等。
图1给出液流电池堆的结构示意图。电池堆由多对电池单元叠加而成,每对电池单元均由一对正电极1、负电极2、隔膜3、电极板框、端板5组成。电极板框分别为正、负电极提供流体进出通道和电极安装口,电极置于电极板框中间,并维持与端板的良好接触;两个电池单元之间共享一个双极板4,电池堆两端的极板为固定端板。显然,相对于单电池,由多对电池单元叠加而成的电池堆可以提供更高的电压,亦即实现更大的功率,带动更大的外部负载。可以实际应用的储能系统中通常采用的就是电池堆或甚至多个电池堆的组合。
可见,电池堆内部的电极板框起到镶嵌正负电极和固定隔膜、双极板的作用,并具备流体的流入、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,自然为最重要组件之一。
在以往的铁-铬液流电池技术中,电池堆内部的电极有效面积有限,不超过1000cm2,一般电池堆多采用PP、PE膜或离子交换膜材料(质子交换膜或阴离子交换膜)作为隔膜材料,采用导电耐腐蚀性的复合石墨/碳板材料为双极板,要求电极板框具备合适的几何结构以镶嵌电极的同时,还需提供流体分配通道,以及与隔膜、双极板的良好密封结构。但是,考虑到电极板框设计的复杂性,存在各种缺陷,或者流体分配不均匀,限制了大面积电极材料的使用;或者流体阻力设计不合理,导致流体阻力过大;或者进出口流体通道设计不合理,导致内部电流损失过大,最终所实现的电池堆功率大小均不超过5kW。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种液流电池电极板框流道,其特征在于,包括
电极板框本体(1),所述电极板框本体内设置有用于安装电极的电极腔(107),
电解液流入共享通道(101),所述电解液流入共享通道贯穿设置在所述电极板框本体的进液处,
流入限流流道(102),所述流入限流流道设置在所述电极板框本体的表面且与所述电解液流入共享通道连通,所述流入限流流道设置有限流弯道,所述流入限流流道内径小于所述电解液流入共享通道内径,
匀流流入流道,所述匀流流入流道包括设置在所述电极板框本体表面的至少一个流入分散流道(105)、多个流入分配流道(106),所述流入分散流道与所述流入限流流道连接,所述流入分散流道的内径小于或等于所述流入限流流道内径,多个所述流入分配流道一端均布地连接在所述流入分散流道上,所述流入分配流道另一端与所述电极腔相连通。
进一步地,所述流入分散流道包括一级流入分散流道(104)、多个二级流入分散流道,所述一级流入分散流道的入口与所述流入限流流道相连通,多个所述二级流入分散流道的入口均布地与所述一级流入分散流道相连通,多个所述流入分配流道均布地与所述二级流入分散流道相连通。
进一步地,所述流入分配流道垂直于所述流入分散流道。
进一步地,还包括
电解液流出共享通道(113),所述电解液流出共享通道贯穿设置在所述电极板框本体的出液处,
汇集限流流道(112),所述汇集限流流道设置在所述电极板框本体的表面且与所述电解液流出共享通道连通,所述汇集限流流道设置有汇集弯道,所述汇集限流流道内径小于所述电解液流出共享通道内径,
匀流汇集流道,所述匀流汇集流道包括设置在所述电极板框本体表面的分散汇集流道(109)、多个初始汇集流道(108),所述分散汇集流道与所述汇集限流流道相连通,多个所述初始汇集流道一端均布地连接在所述分散汇集流道上,另一端与所述电极腔相连通。
进一步地,所述分散汇集流道包括一级分散汇集流道流道、多个二级分散汇集流道,所述一级分散汇集流道的入口与所述汇集限流流道相连通,多个所述二级分散汇集流道均布地连接在所述一级分散汇集流道上,多个所述初始汇集流道均布地连接在所述二级分散汇集流道上。
进一步地,所述初始汇集流道垂直于所述分散汇集流道。
进一步地,所述流入限流流道、汇集限流流道均为U型形状。
进一步地,所述电极腔(107)水平方向尺寸与纵向尺寸比例为1.6~2.5:1。
另外,本发明还提供一种液流电池流道,包括前面所述的液流电池电极板框流道,其中,
所述电极板框本体包括正极板框本体(1)、负极板框本体(3),
所述电解液流入共享通道包括正极电解液流入共享通道(101)、负极电解液流入共享通道(301),所述正极电解液流入共享通道、负极电解液流入共享通道均贯穿地设置在所述正极板框本体、负极板框本体进液处,所述正极电解液流入共享通道、负极电解液流入共享通道沿所述电极板框本体竖直中心线对称设置,
所述流入限流流道包括沿所述负极电极板框本体竖直中心线对称设置的位于所述负极板框本体背面下部的正极电解液流入限流流道(102)、负极电解液流入限流流道(302),
所述匀流流入流道包括正极电解液匀流流入流道、负极电解液匀流流入流道,所述正极电解液匀流流入流道设置在所述正极板框本体背面的电解液流入电极之前的区域,所述正极电解液匀流流入流道通过贯穿孔(103)与所述正极电解液流入限流流道(102)相连通;所述负极电解液匀流流入流道设置在所述负极板框本体正面的电解液流入电极之前的区域,所述负极电解液匀流流入流道通过贯穿孔(303)与所述负极电解液流入限流流道相连通;
所述电解液流出共享通道包括正极电解液流出共享通道(113)、负极电解液流出共享通道(313),所述正极电解液流出共享通道、负极电解液流出共享通道均贯穿地设置在所述正极板框本体(1)、负极板框本体(3)的出液处,所述正极电解液流出共享通道、负极电解液流出共享通道沿所述电极板框本体竖直中心线对称设置,
所述汇集限流流道包括沿所述负极电极板框本体竖直中心线对称设置的位于所述负极板框本体背面上部的正极电解液汇集限流流道(112)、负极电解液汇集限流流道(312),
所述匀流汇集流道包括正极电解液匀流汇集流道、负极电解液匀流汇集流道,所述正极电解液匀流汇集流道设置在所述正极板框本体(1)背面的电解液流出电极后的区域,所述正极电解液匀流汇集流道通过贯穿孔(111)与所述正极电解液汇集限流流道(112)相连通;所述负极电解液匀流汇集流道设置在所述负极板框本体(3)正面的电解液流出电极后的区域,所述负极电解液匀流汇集流道通过贯穿孔(311)与所述负极电解液汇集限流流道相连通。
优选地,所述正极板框本体、负极板框本体由PVC、CPVC、PVDF、PP、PP中的一种材料与玻纤或其它增强材料(玻纤比例0-40%)复合而成的材料经过机械加工或注塑加工而成。
本发明提出的一种液流电池电极板框流道,采用逐级分散流入至电极腔,电解液从多个流入分配流道同时进入电极腔内与多孔电极材料作用,降低了液流速度,增加了液流在电极材料中的均匀性,增强了电解液与电极材料的充分接触,提高了电极材料的表面利用率,缩小了电极表面的反应极化,减少了电池内部电流损失,提高了充电效率,还可以满足更大尺寸的电极板框以满足更大容量的液流电池,镶嵌电极的有效面积至少可以达到5000cm2以上,电池单元的平均功率可以达到300W以上。本发明还提供了一种液流电池流道,充分利用前述的液流电池电极板框流道,沿电极板框本体竖直中心线对称设置,使得液流电池中流道分布更加合理,各部分受力更加均衡,甚至相互抵消,延长了液流电池电极板框的使用寿命,同时使得电池堆功率可以轻松地超过30kW,提高了液流电池容量。
附图说明
图1是电池堆结构与工作示意图;
图2是液流电池单元的结构示意图;
图3是本发明提供的正极板框本体正面结构示意图;
图4是本发明提供的正极板框本体背面结构示意图;
图5是本发明提供的匀流流入流道结构放大示意图;
图6是本发明提供的匀流汇集流道结构放大示意图;
图7是本发明提供的负极板框本体背面的结构示意图;
图8是本发明提供的负极板框本体正面的结构示意图;
图9是本发明提供的电池堆充放电测试电流-电压曲线图;
其中,1、正极板框本体;101、正极电解液流入共享通道;102、正极电解液流入限流流道;103、贯穿孔;104、正极电解液一级流入分散流道;105、正极电解液二级流入分散流道;106、正极电解液流入分配流道;107、电极腔;108、正极电解液初始汇集流道;109、正极电解液一级分散汇集流道流道;110、正极电解液二级分散汇集流道;111、贯穿孔;112、正极电解液汇集限流流道;113、正极电解液流出共享通道;114、隔膜安装槽;2、隔膜;3、负极板框本体;301、负极电解液流入共享通道;302、负极电解液流入限流流道;303、贯穿孔;304、负极电解液一级流入分散流道;305、负极电解液二级流入分散流道;306、负极电解液流入分配流道;307、电极腔;308、负极电解液初始汇集流道;309、负极电解液一级分散汇集流道流道;310、负极电解液二级分散汇集流道;311、贯穿孔;312、负极电解液汇集限流流道;313、负极电解液流出共享通道;314、双极板安装槽;4、双极板;5、端板。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定相连、设置,也可以是可拆卸连接、设置,或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示的铁-铬液流电池堆由多个电池单元叠加而成,多个电池单元在电路上形成正极、负极相互串联的结构,正极电解液并行分配给每个电池单元的正电极,最后流出汇集到正极电解液回路中;负极电解质溶液通过负极流入共享通道并行分配给每个电池单元的负电极,最后流出汇集到负极电解液回路中,其中,正电极、负电极均为多孔电极。正极电解液流道进出正电极的路径为正极电解质溶液→正极电解液流入共享通道→正电极→正极电解液流出共享通道;负极电解液流道进出负电极的路径为负极电解液→负极电解液流入共享通道→负电极→负极电解液流出共享通道。如图1所示,端板5设置在最左端以及最右端的电池单元上,固定端板位于电池堆的两端。电池堆的结构从左至右为:固定端板→电流收集板→电池单元→双极板→电池单元一→双极板→……→双极板→电池单元→电流收集板→固定端板。如图2所示,每个电池单元包括正极板框本体1、隔膜2、负极板框本体3,隔膜设置在正极板框本体1、负极板框本体3之间,双极板4设置在相邻的两个电池单元之间,正极板框本体与负极板框本体可以采用螺钉或者销钉卡合相连的形式。
如图2所示,为了便于描述,我们将靠近负极板框本体3的正极板框本体1的那一面称作正极板框本体正面,另一面称作正极板框本体背面,相应地,我们将靠近正极板框本体1的负极板框本体3的那一面称作负极板框本体背面,另一面称作负极板框本体正面。
本实施例提出了一种液流电池电极板框流道,本实施例仅以正极电解液流道为例进行说明(当然本实施例方案同样地可以用于负极电解液流道),包括:电极板框本体1,所述电极板框本体内设置有用于安装电极的电极腔107;电解液流入共享通道101,所述电解液流入共享通道贯穿设置在所述电极板框本体的下部,可以理解的是,板框可以垂直放置,也可以平放,本实施例仅是描述电极板框本体当垂直放置时的情况;流入限流流道102,所述流入限流流道设置在所述电极板框本体的表面且与所述电解液流入共享通道连通,所述流入限流流道设置有限流弯道,所述流入限流流道内径小于所述电解液流入共享通道内径;匀流流入流道,所述匀流流入流道包括设置在所述电极板框本体表面的至少一个流入分散流道105、多个流入分配流道106,所述流入分散流道与所述流入限流流道连接,所述流入分散流道的内径小于或等于所述流入限流流道内径,多个所述流入分配流道一端均布地连接在所述流入分散流道上,所述流入分配流道另一端与所述电极腔相连通。所述流入分配流道垂直于所述流入分散流道。
优选地,所述流入分散流道包括一级流入分散流道104、多个二级流入分散流道105,所述一级流入分散流道104的入口与所述流入限流流道102相连通,多个所述二级流入分散流道105的入口均布地与所述一级流入分散流道104相连通,多个所述流入分配流道106均布地与所述二级流入分散流道105相连通,由于电解液在电极板框内流动具有较高压力,设置多级流入分散流道以使得应力变化更均匀,应力变化更小。
进一步地,还包括电解液流出共享通道113,所述电解液流出共享通道贯穿设置在所述电极板框本体的上部,可以理解的是,板框可以垂直放置,也可以平放,本实施例仅是描述电极板框本体当垂直放置时的情况;汇集限流流道112,所述汇集限流流道112设置在所述电极板框本体的表面且与所述电解液流出共享通道113连通,所述汇集限流流道设置有汇集弯道,所述汇集限流流道内径小于所述电解液流出共享通道内径;匀流汇集流道,所述匀流汇集流道包括设置在所述电极板框本体表面的分散汇集流道、多个初始汇集流道108,所述分散汇集流道与所述汇集限流流道相连通,多个所述初始汇集流道一端均布地连接在所述分散汇集流道上,另一端与所述电极腔相连通。所述初始汇集流道垂直于所述分散汇集流道。
优选地,所述分散汇集流道包括一级分散汇集流道流道110、多个二级分散汇集流道109,所述一级分散汇集流道的入口与所述汇集限流流道112相连通,多个所述二级分散汇集流道均布地连接在所述一级分散汇集流道上,多个所述初始汇集流道108均布地连接在所述二级分散汇集流道109上。同多级流入分散流道原理一样,设置多级分散汇集流道有利于应力变化更均匀,应力变化更小。
优选地,所述流入限流流道、汇集限流流道均为U型形状。
优选地,所述电极腔107水平方向尺寸与纵向尺寸比例为1.6~2.5:1。
另外,本发明还提供一种液流电池流道,包括前面所述的液流电池电极板框流道,其中,
所述电极板框本体包括正极板框本体1、负极板框本体3,
所述电解液流入共享通道包括正极电解液流入共享通道101、负极电解液流入共享通道301,所述正极电解液流入共享通道、负极电解液流入共享通道均贯穿地设置在所述正极板框本体、负极板框本体下部,所述正极电解液流入共享通道、负极电解液流入共享通道沿所述电极板框本体竖直中心线对称设置,
所述流入限流流道包括沿所述负极电极板框本体竖直中心线对称设置的位于所述负极板框本体背面下部的正极电解液流入限流流道102、负极电解液流入限流流道302,
所述匀流流入流道包括正极电解液匀流流入流道、负极电解液匀流流入流道,所述正极电解液匀流流入流道设置在所述正极板框本体背面的下部,即正极电解液流入电极之前的区域,所述正极电解液匀流流入流道通过贯穿孔103与所述正极电解液流入限流流道102相连通;所述负极电解液匀流流入流道设置在所述负极板框本体正面的下部,即负极电解液流入电极之前的区域,所述负极电解液匀流流入流道通过贯穿孔303与所述负极电解液流入限流流道相连通;
所述电解液流出共享通道包括正极电解液流出共享通道113、负极电解液流出共享通道313,所述正极电解液流出共享通道、负极电解液流出共享通道均贯穿地设置在所述正极板框本体1、负极板框本体3的上部,供电解液流出,所述正极电解液流出共享通道、负极电解液流出共享通道沿所述电极板框本体竖直中心线对称设置,
所述汇集限流流道包括沿所述负极电极板框本体竖直中心线对称设置的位于所述负极板框本体背面上部的正极电解液汇集限流流道112、负极电解液汇集限流流道312,
所述匀流汇集流道包括正极电解液匀流汇集流道、负极电解液匀流汇集流道,所述正极电解液匀流汇集流道设置在所述正极板框本体1背面的上部,即电解液流出电极后的区域,所述正极电解液匀流汇集流道通过贯穿孔111与所述正极电解液汇集限流流道112相连通;所述负极电解液匀流汇集流道设置在所述负极板框本体3正面的上部,即电解液流出电极后的区域,所述负极电解液匀流汇集流道通过贯穿孔311与所述负极电解液汇集限流流道相连通。
优选地,所述正极板框本体、负极板框本体由PVC、CPVC、PVDF、PP、PP中的一种材料与玻纤或其它增强材料(玻纤比例0-40%)复合而成的材料经过机械加工或注塑加工而成,所有的流道为相邻的电极板框本体之间或者是电极板框本体与双极板或者是电极板框本体与电流收集板共同构成密封的流道。在相应的电极腔中设置长方形片状的正电极、负电极,其有效面积可达4000-10000cm2,,采用碳毡或石墨毡材料制成,厚度为2-8mm;所述隔膜为质子交换膜或阴离子交换膜。本发明提出的电极板框本体,无论是采用机械加工生产还是大批量注塑生产,均易于生产、组装,有效地降低了生产复杂程度与成本。
如此,通过均匀分配流体,然后流体均匀地流入、流出多孔电极区域,并不会有流体的短路现象发生,显著地保障了流体流过所有的电极表面,提高了电极材料的表面利用率,有效地减少了电流的损失,从而减少了能量损失。利用此电极板框组成的电池单元平均功率可以达到300W以上,比如100对电池单元组成的电池堆,功率可以达到30kW以上。
在本发明的实施例中,正极板框本体正面还设置有隔膜安装槽114,负极板框本体正面还设置有双极板安装槽314,还包括双极板密封垫、隔膜密封垫,双极板密封垫设置在双极板安装槽中,隔膜密封垫设置在隔膜安装槽中,这些都属于现有技术,所以在本实施例中并未示出。如此,有效地防止每对电池单元内的流体的泄露。
本发明的正极、负极流入限流流道与流出限流流道是在考虑了在液流电池的充放电条件下,优化后的流体阻力与旁路电流损失的结果,使得在相应条件下,液流电池中因此造成的能量损失最小,并在实际电极板框本体设计与机械加工中可以实现。
本发明的正电极在正极腔的密封为密封垫嵌入正极腔,负电极在负极腔的密封也为密封垫嵌入到负极腔口,以及双极板在双极板安装槽上的密封形式为密封垫嵌入到双极板安装槽中,密封垫均保持最优的压缩变形,而且考虑到安装需求,保障在操作和运送电极板框本体时,密封垫牢固地嵌入在相应的安装口或安装槽中,在保障密封的同时,减少安装错误,显著提高了电池堆的安装成功率,降低了生产成本。
根据本发明的一种液流电池流道设计的液流电池单元,针对碳毡电极材料,厚度5.5mm、密度0.1g/cm3条件下进行计算流体力学(CFD)模拟理论计算结果显示,铁-铬液流电池电解质溶液流体分配均匀,电极表面流体流速相对均匀,当电解质溶液流量1.65L/min,电极区域最大速度0.15061m/s,最小速度7.9e-12m/s,平均速度0.0055339m/s,内部速度0.0057718m/s,内部速度接近于平均速度,流速均匀,且无短路现象,电极面积利用率高,进出口压力降约为65kPa,在该压降情况下,流体输送泵的功耗造成的能量损失不超过4%。
按照本发明的液流电池流道设计10对电池单元叠加组合成一台短电池堆,其中电极板为采用CPVC机械加工而成(也可以用玻璃纤维增强PP高分子工程塑料进行注塑加工),正、负极石墨毡电极厚度6.5mm,体密度约为0.1g/cm3,有效面积5000cm2,正、负极间的隔膜材料为Nafion 115(厚度为125μm)。双极板材料为SGL Carbon提供的0.6mm的石墨复合板;铁-铬液流电池电解质溶液采用FeCl2、CrCl3和HCl的混合溶液,操作温度60-70℃。实验测试得到,在SOC=50%时,该短电池堆的充放电曲线如图9所示,可见其充放电电流可达到400A,充电电压范围9.6-10.7V,放电电压范围8.5-9.5V,工作区间内I-V曲线基本呈线性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种液流电池电极板框流道,其特征在于,包括
电极板框本体,所述电极板框本体内设置有用于安装电极的电极腔,
电解液流入共享通道,所述电解液流入共享通道贯穿设置在所述电极板框本体的进液处,
流入限流流道,所述流入限流流道设置在所述电极板框本体的表面且与所述电解液流入共享通道连通,所述流入限流流道设置有限流弯道,所述流入限流流道内径小于所述电解液流入共享通道内径,
匀流流入流道,所述匀流流入流道包括设置在所述电极板框本体表面的至少一个流入分散流道、多个流入分配流道,所述流入分散流道与所述流入限流流道连接,所述流入分散流道的内径小于或等于所述流入限流流道内径,多个所述流入分配流道一端均布地连接在所述流入分散流道上,所述流入分配流道另一端与所述电极腔相连通。
2.根据权利要求1所述的液流电池电极板框流道,其特征在于,所述流入分散流道包括一级流入分散流道、多个二级流入分散流道,所述一级流入分散流道的入口与所述流入限流流道相连通,多个所述二级流入分散流道的入口均布地与所述一级流入分散流道相连通,多个所述流入分配流道均布地与所述二级流入分散流道相连通。
3.根据权利要求1所述的液流电池电极板框流道,其特征在于,所述流入分配流道垂直于所述流入分散流道。
4.根据权利要求1至3任一所述的液流电池电极板框流道,其特征在于,还包括电解液流出共享通道,所述电解液流出共享通道贯穿设置在所述电极板框本体的出液处,
汇集限流流道,所述汇集限流流道设置在所述电极板框本体的表面且与所述电解液流出共享通道连通,所述汇集限流流道设置有汇集弯道,所述汇集限流流道内径小于所述电解液流出共享通道内径,
匀流汇集流道,所述匀流汇集流道包括设置在所述电极板框本体表面的分散汇集流道、多个初始汇集流道,所述分散汇集流道与所述汇集限流流道相连通,多个所述初始汇集流道一端均布地连接在所述分散汇集流道上,另一端与所述电极腔相连通。
5.根据权利要求4所述的液流电池电极板框流道,其特征在于,所述分散汇集流道包括一级分散汇集流道流道、多个二级分散汇集流道,所述一级分散汇集流道的入口与所述汇集限流流道相连通,多个所述二级分散汇集流道均布地连接在所述一级分散汇集流道上,多个所述初始汇集流道均布地连接在所述二级分散汇集流道上。
6.根据权利要求4所述的液流电池电极板框流道,其特征在于,所述初始汇集流道垂直于所述分散汇集流道。
7.根据权利要求4所述的液流电池电极板框流道,其特征在于,所述流入限流流道、汇集限流流道均为U型形状。
8.根据权利要求4所述的液流电池电极板框流道,其特征在于,所述电极腔水平方向尺寸与纵向尺寸比例为1.6~2.5:1。
9.一种液流电池流道,其特征在于,包括权利要求5所述的液流电池电极板框流道,其中,
所述电极板框本体包括正极板框本体(1)、负极板框本体(3),
所述电解液流入共享通道包括正极电解液流入共享通道(101)、负极电解液流入共享通道(301),所述正极电解液流入共享通道、负极电解液流入共享通道均贯穿地设置在所述正极板框本体、负极板框本体进液处,所述正极电解液流入共享通道、负极电解液流入共享通道沿所述电极板框本体竖直中心线对称设置,
所述流入限流流道包括沿所述负极电极板框本体竖直中心线对称设置的位于所述负极板框本体背面下部的正极电解液流入限流流道(102)、负极电解液流入限流流道(302),
所述匀流流入流道包括正极电解液匀流流入流道、负极电解液匀流流入流道,所述正极电解液匀流流入流道设置在所述正极板框本体背面的正极电解液流入电极之前的区域,所述正极电解液匀流流入流道通过贯穿孔(103)与所述正极电解液流入限流流道(102)相连通;所述负极电解液匀流流入流道设置在所述负极板框本体正面的负极电解液流入电极之前的区域,所述负极电解液匀流流入流道通过贯穿孔(303)与所述负极电解液流入限流流道相连通;
所述电解液流出共享通道包括正极电解液流出共享通道(113)、负极电解液流出共享通道(313),所述正极电解液流出共享通道、负极电解液流出共享通道均贯穿地设置在所述正极板框本体(1)、负极板框本体(3)的出液处,所述正极电解液流出共享通道、负极电解液流出共享通道沿所述电极板框本体竖直中心线对称设置,
所述汇集限流流道包括沿所述负极电极板框本体竖直中心线对称设置的位于所述负极板框本体背面上部的正极电解液汇集限流流道(112)、负极电解液汇集限流流道(312),
所述匀流汇集流道包括正极电解液匀流汇集流道、负极电解液匀流汇集流道,所述正极电解液匀流汇集流道设置在所述正极板框本体(1)背面的电解液流出电极后的区域,所述正极电解液匀流汇集流道通过贯穿孔(111)与所述正极电解液汇集限流流道(112)相连通;所述负极电解液匀流汇集流道设置在所述负极板框本体(3)正面的电解液流出电极后的区域,所述负极电解液匀流汇集流道通过贯穿孔(311)与所述负极电解液汇集限流流道(312)相连通。
10.根据权利要求9所述的液流电池流道,其特征在于,所述正极板框本体、负极板框本体由PVC、CPVC、PVDF、PP、或PP中的一种材料与玻纤或其它增强材料复合而成的材料经过机械加工或注塑加工而成。
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