CN112290044B - 用于液流电池的负极流体板框和电池单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于液流电池的负极流体板框和电池单元，所述负极流体板框包括正极流体板框和负极流体板框，板体设有通孔、盲孔、第一主流通道和第二主流通道，通孔、开口内适于配合电极，板体具有第一侧面和第二侧面，盲孔设在第二侧面上，限流凹槽包括间隔布置的正极电解液限流凹槽和负极电解液限流凹槽，正极电解液限流凹槽和负极电解液限流凹槽相对布置且均弯曲延伸正极电解液的一端与第一主流通道连通，另一端与盲孔连通，负极电极液限流通道一端与第二主流通道连通，另一端与通孔连通。本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框，通过弯曲延伸的电解液限流凹槽能够减小电极液流进入每对电池单元的阻力差，而且结构简单，便于生产。

Description

用于液流电池的负极流体板框和电池单元
技术领域
本发明涉及电化学储能技术领域，更具体地，涉及一种用于负极液流电池的流体板框和电池单元。
背景技术
电化学储能是目前各类储能应用中，除抽水蓄能之外应用最广泛、技术发展最快、产业基础最好的储能技术。液流电池技术是一种大规模、搞笑的电化学储能技术，通过反应活性物质的价态变化实现电能与化学能相互转换与能量存储。电池堆是液流电池中关键部件之一，且电池堆包括流体板框，流体板框起着极为重要的作用，是电解液在电池内循环流动的承载装置，既要为电堆中的各零部件提供支撑、装配位置，又要提供均匀的电解液流道，同时还要满足密封要求。
相关技术中提出了一种用于液流电池的液流框装置，其包括液流框和盖板，且该液流框装置包括多级流道以实现流体分配。然而，该液流框装置由液流框和盖板组成，存在装配难度大，密封性能差等问题；相关技术中还提出了一种电池一体化装置，其采用粘接的方法将膜与两侧的液流框和电极连接，简化了组装过程，保证了密封性。然而，该电池一体化装置存在进液流体不均匀造成电池均一性差、内部流体分布不均匀导致电池内阻大以及采用粘结剂容易对电解液造成污染且由脱落阻塞流道的风险等问题，降低电池堆的能量效率低。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个实施例提出了一种用于负极液流电池的流体板框,该用于液流电池的负极流体板框结构简单，电解液分配均匀，提高了电池的能量效率。
本发明的另一个实施例提出了一种电池单元。
根据本发明的第一方面的实施例的用于液流电池的负极流体板框包括：正极流体板框和负极流体板框，所述正极流体板框和所述负极流体板框中的每一个包括板体，所述板体设有开口、限流凹槽、通孔、盲孔以及间隔布置的第一主流通道和第二主流通道，所述开口、所述通孔、所述第一主流通道和所述第二主流通道均沿所述板体的厚度方向贯通所述板体，所述开口内适于配合电极，所述板体包括在其厚度方向上相对布置的第一侧面和第二侧面，所述限流凹槽和所述盲孔均从所述板体的第二侧面朝向该本体的第一侧面凹入，所述限流凹槽包括间隔布置的正极电解液限流凹槽和负极电解液限流凹槽，所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽相对布置且均弯曲延伸，所述正极电解液限流凹槽在其延伸方向上的一端与所述第一主流通道连通，所述正极电解液限流凹槽在其延伸方向上的另一端与所述盲孔连通，所述负极电极液凹槽在其延伸方向上的一端与所述第二主流通道连通，所述负极电解液限流凹槽在其延伸方向上的另一端与所述通孔连通。
根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框，通过在负极流体板框的第二侧面设置弯曲延伸正极电解液限流凹槽和负极电解液限流凹槽，当正极电解液通过正极电解液限流凹槽进入正极电极和负极电极液通过负极电解液限流凹槽进入负极电极时，通过采用弯曲延伸的通道增加了正极电解液和负极电解液的流动的距离，从而能够增加旁路电流，减小旁路电阻，为正极电解液进入电极和负极电解液进入负极电极前提供一定的阻力，在实际使用中，能够减小电极液流进入每对电池单元的阻力差，而且结构简单，便于生产。
在一些实施例中，所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽均为蛇形。
在一些实施例中，所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽中的每一个包括第一凹段、第二凹段和第一弯曲段，所述第一凹段的长度方向和所述第二凹段的长度方向大体平行，所述第一凹段在其长度方向上的另一端通过所述第一弯曲段与所述第二凹段在其长度方向上的一端相连，所述正极电解液限流凹槽的第一凹段在其长度方向上的一端与所述第一主流通道连通，所述正极电解液限流凹槽的第二凹段在其长度方向上的另一端与所述盲孔连通，所述负极电解液限流凹槽的第一凹段在其长度方向上的一端与所述第二主流通道连通，所述负极电解液限流凹槽的第二凹段在其长度方向上的另一端与所述通孔连通。
在一些实施例中，所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽中的每一个还包括第二弯曲段，所述正极电解液限流凹槽的第二弯曲段连通所述正极电解液限流凹槽的第二凹段和所述盲孔，所述负极电解液限流凹槽的第二弯曲段连通所述负极电解液限流凹槽的第二凹段和所述通孔。
在一些实施例中，所述盲孔相对于所述正极电解液限流凹槽邻近所述开口，所述通孔相对于所述负极电解液限流凹槽邻近所述开口。
在一些实施例中，所述正极电解液限流凹槽包括第一正极电解液限流凹槽和第二正极电解液限流凹槽，所述负极电解液限流凹槽包括第一负极电解液限流凹槽和所述第二负极电解液限流凹槽，所述第一正极电解液限流凹槽和所述第一负极电解液限流凹槽位于所述开口在所述板体的长度方向上的一侧，且所述第一正极电解液限流凹槽和所述第一负极电解液限流凹槽在所述板体的宽度方向上相对且间隔布置，所述第二正极电解液限流凹槽和所述第二负极电解液限流凹槽位于所述开口在所述板体的长度方向上的另一侧，且所述第二正极电解液限流凹槽和所述第二负极电解液限流凹槽在所述板体的宽度方向上相对且间隔布置。
在一些实施例中，所述第一正极电解液限流凹槽与所述第二负极电解液限流凹槽在所述板体的长度方向上相对布置，所述第二正极电解液限流凹槽与所述第一负极电解液限流凹槽在所述板体的长度方向上相对布置。
在一些实施例中，所述板体还设有均流凹槽，所述均流凹槽从所述板体的第一侧面朝向所述板体的第二侧面凹入且与所述通孔连通。
在一些实施例中，所述均流凹槽包括主路凹槽、第一支路凹槽和第二支路凹槽，所述主路凹槽与所述开口在所述板体的长度方向上间隔开，所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽在所述本体的宽度方向上间隔布置且位于所述主路凹槽邻近所述开口的一侧，所述主路凹槽与所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽分别连通，所述第一支路凹槽的内壁面和所述第二支路凹槽的内壁面设有多个间隔布置的凸部。
在一些实施例中，所述均流凹槽的底面设有挡流凸台，且所述挡流凸台位于所述第一支路凹槽和所述主路凹槽之间、所述第二支路凹槽和所述主路凹槽之间以及所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽之间。
在一些实施例中，所述挡流凸台包括第一凸段和第二凸段，所述第一凸段沿所述本体的宽度方向延伸，所述第二凸段沿所述本体的宽度方向延伸，所述第一凸段包括在其延伸方向上相对布置的第一端和第二端以及位于该第一端和第二端之间的连接部，所述连接部与所述第二凸段相连，所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽位于所述第一凸段的一侧，所述主路凹槽位于所述第一凸段的另一侧，所述第二凸段间隔所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽。
在一些实施例中，所述第一凸段的外表面设有向外凸出的第一密封台，所述第一密封台沿所述板体的宽度方向延伸，所述第一密封台上设有多个沿所述板体的宽度方向间隔布置的第一凹部，所述第一凹部从所述第一密封台的邻近所述开口的一侧面沿远离所述开口的方向凹入。
在一些实施例中，所述凸部包括间隔布置的第一凸部、第二凸部和第三凸部，所述第一凸部的横截面积大于所述第二凸部的横截面积，所述第二凸部的横截面积大于所述第三凸部的横截面积，所述第一支路凹槽内的第一凸部与所述第一支路凹槽和所述主路凹槽的连通处在所述板体的长度方向上相对布置，所述第二支路凹槽内的第二凸部与所述第二支路凹槽和所述主路凹槽的连通处在所述板体的长度方向上相对布置。
根据本发明的第二方面的实施例的电池单元，包括：上述任一实施例所述用于液流电池的负极流体板框。
根据本发明的第二方面的实施例的电池单元，电解液能够均匀进入电极中，提高电池的能量效率且装配方便。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的负极流体板框第一侧面的结构示意图。
图2是根据本发明的实施例的负极流体板框第二侧面的结构示意图。
附图标记：
负极流体板框100，
板体1，开口2，主流通道3，均流凹槽4，通孔5，限流凹槽6，盲孔7，第二密封台8，
第一主流通道31，第二主流通道32，
主路凹槽41，第一支路凹槽42，第二支路凹槽43，凸部44，挡流凸台45，缓冲流槽46，第一均流凹槽47，第二均流凹槽48，
第一内壁面421，
第二内壁面431，
第一凸部441，第二凸部442，第三凸部443，
第一凸段451，第二凸段452，第一密封台453，
正极电解液限流凹槽61，第一正极电解液限流凹槽611，第二正极电解液限流凹槽612，负极电解液限流凹槽62，第一负极电解液限流凹槽621，第二负极电解液限流凹槽622，第一凹段63，第二凹段64，第一弯曲段65，第二弯曲段66。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-2所示，根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框100包括：板体1。
板体1设有开口2、限流凹槽6、通孔5、盲孔7以及间隔布置的第一主流通道31和第二主流通道32。
开口2、通孔5、第一主流通道31和第二主流通道32均沿板体1的厚度方向(如图1所示垂直于页面方向)贯通板体1。
开口2内适于配合电极，板体1包括在其厚度方向上相对布置的第一侧面和第二侧面，限流凹槽6和盲孔7均从板体1的第二侧面朝向该本体的第一侧面凹入，限流凹槽6包括间隔布置的正极电解液限流凹槽61和负极电解液限流凹槽62，正极电解液限流凹槽61和负极电解液限流凹槽62相对布置且均弯曲延伸，正极电解液限流凹槽61在其延伸方向上的一端与第一主流通道31连通，正极电解液限流凹槽61在其延伸方向上的另一端与盲孔7连通，负极电极液凹槽在其延伸方向上的一端与第二主流通道32连通，负极电解液限流凹槽62在其延伸方向上的另一端与通孔5连通。
根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框100，通过在负极流体板框100的第二侧面设置弯曲延伸正极电解液限流凹槽61和负极电解液限流凹槽62，当负极电解液通过负极电解液通过电池单元外部泵送至第二主流通道32中并通过第二主流通道32进入负极电解液限流凹槽62后，需要经过弯曲延伸的负极电解液限流凹槽62后再进入负极电极中，当负极电解液在负极电解液限流凹槽62道中流动时，通过弯曲延伸的负极电解液限流凹槽62能够增加负极电解液流至正极电极所需要的路程，由于负极电解液流动的距离增加，从而增加了旁路电流并减小了旁路电阻，为负极电解液进入负极电极前提供一定的阻力。
当负极电解液流至通孔5处时，负极电解液自然通过流至负极流体板框100的第一侧面并进入负极电极中。
当正极电解液通过正极电解液通过电池单元外部泵送至第一主流通道31中并通过第一主流通道31进入正极电解液限流凹槽61后，需要经过弯曲延伸的正极电解液限流凹槽61后再进入正极电极中，当正极电解液在正极电解液限流凹槽61中流动时，通过弯曲延伸的正极电电解液限流凹槽61能够增加正极电解液流至正极电极所需要的路程，由于正极电解液流动的距离增加，从而增加了旁路电流并减小了旁路电阻，为正极电解液进入正极电极前提供一定的阻力，在实际使用过程中能够减小电极液流进入每对电池单元的阻力差，而且结构简单，便于生产。
在实际的使用过程中，上述实施例中的用于液流电池的负极流体板框100还需要与一个正极流体板框相配合，正极流体板框的结构能够与上述实施例中的用于液流电池的负极流体板框100相同，正极电极安装在正极流体板框的开口处，使用时，正极液流板框的第二侧面与上述实施例中用于液流电池的负极流体板框100的第二侧面相互贴合，可以想象的是，当正极流体板框和与上述实施例中用于液流电池的负极流体板框100的第二侧面相互贴合时，正极流体板框上的通孔与上述实施例中用于液流电池的负极流体板框100上的盲孔7位置相对，正极流体板框上的盲孔7与上述实施例中用于液流电池的负极流体板框100上的通孔5位置相对，因此当电解液经过正极电解液限流凹槽61流至盲孔7处时，正极电解液无法通过盲孔7，因此正极电解液在盲孔7处堆积并通过与上述实施例中用于液流电池的负极流体板框100的盲孔7相对应的正极流体板框的通孔流至正极流体板框的第一侧面并进入正极电极中。
在一些具体实施例中，正极流体板框的结构并不限于此，在正极流体板框和上述实施例中用于液流电池的负极流体板框100第二侧面贴合时，正极流体板框的第二侧面上只需设置有与上述实施例中用于液流电池的负极流体板框100的盲孔7位置相对的通孔和与上述实施例中用于液流电池的负极流体板框100通孔5位置相对的盲孔即可。
在一些实施例中，正极电解液限流凹槽61和负极电解液限流凹槽62均为蛇形。
根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框100，通过将正极电解液限流凹槽61和负极电解液限流凹槽62设置成为蛇形，能够在有限的空间内最大程度增加正极电解液限流凹槽61和负极电解液限流凹槽62的长度，能够进一步减小电极液流进入每对电池单元的阻力差。
根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框100，通过在正极电解液限流凹槽61和负极电解液限流凹槽62的第一凹槽63、第二凹段64的组合，形成蛇形通道，以增加正极电解液在正极电极液限流通道中的流动长度和负极电解液在负极限流通道中的流动长度，减小电极液流进入每对电池单元的阻力差。
在一些其他的实施例中，第一凹槽63、第二凹段64和第一弯曲段65设置多个，根据实际需求设置，以增加正极电解液限流凹槽61和负极电解液限流凹槽62的距离。
在一些其他的实施例中，第一凹槽63和第二凹段64可以沿上下方向延伸并在如图2所示左右方向间隔布置。
在一些实施例中，正极电解液限流凹槽61和负极电解液限流凹槽62中的每一个还包括第二弯曲段66，正极电解液限流凹槽61的第二弯曲段66连通正极电解液限流凹槽61的第二凹段64和盲孔7，负极电解液限流凹槽62的第二弯曲段66连通负极电解液限流凹槽62的第二凹段64和通孔5。
根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框100，通过第二弯曲段66能够使电解液流入通孔5和盲孔7时更加平滑，能够进一步增加电解液的流动流程，降低电解液的电阻。
在一些实施例中，盲孔7相对于正极电解液限流凹槽61邻近开口2，通孔5相对于负极电解液限流凹槽62邻近开口2。
根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框100，当正极电解液通过正极电解液限流凹槽61进入正极电极和负极电解液通过负极电解液限流凹槽62进入负极电极后，由于盲孔7相对于正极电解液限流凹槽61邻近开口2，通孔5相对于负极电解液限流凹槽62邻近开口2，能够使通过正极电解液限流凹槽61的正极电解液和通过负极电解液限流凹槽62的负极电解液能够以最快速度进入正极电极中或负极电极中，具体地，通孔5相对于负极电解液限流凹槽62邻近开口2，当负极电极液通过通孔5流入负极电极时，由于负极电极安装在开口2内，因此能够使负极电解液直接进入负极电极，容易想到的，在实际使用过程中，正极电极液到达盲孔7后，通过与该盲孔7对应的正极流体板框上的通孔5进入正极电极时，由于正极电极安装在正极流体板框的开口2中，因此能够使正极电解液快速进入正极电极中。
在一些实施例中，正极电解液限流凹槽61包括第一正极电解液限流凹槽611和第二正极电解液限流凹槽612，负极电解液限流凹槽62包括第一负极电解液限流凹槽621和第二负极电解液限流凹槽622。
第一正极电解液限流凹槽611和第一负极电解液限流凹槽621位于开口2在板体1的长度方向上的一侧，且第一正极电解液限流凹槽611和第一负极电解液限流凹槽621在板体1的宽度方向(如图2所示左右方向)上相对且间隔布置。
第二正极电解液限流凹槽612和第二负极电解液限流凹槽622位于开口2在板体1的长度方向(如图2所示上下方向)上的另一侧，且第二正极电解液限流凹槽612和第二负极电解液限流凹槽622在板体1的宽度方向上相对且间隔布置。
根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框100，通过设置第一正极电解液限流凹槽611、第二正极电解液限流凹槽612、第一负极电解液限流凹槽621和第二负极电解液限流凹槽622，在使用过程中，正极电解液也能够从第一正极电解液限流凹槽611或第二正极电解液限流凹槽612进入正极电极，再通过第二正极电解液限流凹槽612或第一正极电解液限流凹槽611流出，具体而言，当正极电解液通过第一正极电解液限流凹槽611进入正极电极中时，电解液经过正极电极后，能够通过第二正极电解液限流凹槽612流出，同样的，当正极电解液通过第二正极电解液限流凹槽612进入正极电极中，正极电解液经过正极电极后，能够从第一正极电解液限流凹槽611流出，容易想到的，负极电解液也能够从第一负极电解液限流凹槽621或第二负极电解液限流凹槽622进入负极电极，再通过第二负极电解液限流凹槽622或第一负极电解液限流凹槽621流出。
在一些实施例中，第一正极电解液限流凹槽611与第二负极电解液限流凹槽621在板体1的长度方向上相对布置，第二正极电解液限流凹槽612与第一负极电解液限流凹槽621在板体1的长度方向上相对布置。
根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框100，第一正极电解液限流凹槽611与第二负极电解液限流凹槽622在板体1的长度方向上相对布置，第二正极电解液限流凹槽612与第一负极电解液限流凹槽621在板体1的长度方向上相对布置能够在实际使用过程中，便于正极流体板框和负极流体板框100的装配。在一些实施例中，板体1还设有均流凹槽4，均流凹槽4从板体1的第一侧面朝向板体1的第二侧面凹入且与通孔5连通。
根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框100，通过均流凹槽4的设置，能够使电解液进入电极前再一次进行均流，使电池单元内的电压均衡，提高能量转换效率，延长电池使用寿命。
在一些实施例中，均流凹槽4包括主路凹槽41、第一支路凹槽42和第二支路凹槽43，主路凹槽41与开口2在板体1的长度方向上间隔开，第一支路凹槽42和第二支路凹槽43在本体的宽度方向上间隔布置且位于主路凹槽41邻近开口2的一侧，主路凹槽41与第一支路凹槽42和第二支路凹槽43分别连通，第一支路凹槽42的内壁面和第二支路凹槽43的内壁面设有多个间隔布置的凸部44。
根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框100，如图1所示，电解液在进入均流凹槽4时，首先在主路凹槽41中分流且分别流向第一支路凹槽42和第二支路凹槽43，在第一支路凹槽42和第二支路凹槽43中再经间隔布置的凸部44再次均流后，进入电极中，使电池单元内的电压均衡，提高能量转换效率，延长电池使用寿命。
在一些实施例中，均流凹槽4的底面设有挡流凸台45，且挡流凸台45位于第一支路凹槽42和主路凹槽41之间、第二支路凹槽43和主路凹槽41之间以及第一支路凹槽42和第二支路凹槽43之间。
根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框100，挡流凸台45设在第一支路凹槽42和主路凹槽41之间、第二支路凹槽43和主路凹槽41之间以及第一支路凹槽42和第二支路凹槽43之间能够使电解液流至均流凹槽4中的主路凹槽41时进行均流，且能够将电解液分成两股分，其中一股电解液流入第一支路凹槽42中，另一股电解液流入第二支路凹槽43中，使电解液分配更加均匀，从而使电解液更加均匀的进入电极中，提高能量转换效率，延长电池使用寿命。
在一些实施例中，挡流凸台45包括第一凸段451和第二凸段452，第一凸段451沿本体的宽度方向延伸，第二凸段452沿本体的宽度方向延伸，第一凸段451包括在其延伸方向上相对布置的第一端(如图1所示，第一凸段451的左端为第一端)和第二端(如图1所示，第一凸段451的右端为第二端)以及位于该第一端和第二端之间的连接部，连接部与第二凸段452相连，第一支路凹槽和第二支路凹槽43位于第一凸段451的一侧，主路凹槽41位于第一凸段451的另一侧，第二凸段452间隔第一支路凹槽和第二支路凹槽43。
根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框100，挡流凸台45呈T形，当电解液处于主路凹槽41时，挡流凸台45的第一凸段451能够将电极液均流并延长电解液的路程。
在一些实施例中，第一凸段451的外表面设有向外凸出的第一密封台453，第一密封台453沿板体1的宽度方向延伸，第一密封台453上设有多个沿板体1的宽度方向间隔布置的第一凹部，第一凹部从第一密封台453的邻近开口2的一侧面沿远离开口2的方向凹入。
根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框100，在实际使用中，通过第一密封台453能够防止板体1中的电解液流出。
在一些实施例中，凸部44包括间隔布置的第一凸部441、第二凸部442和第三凸部443，第一凸部441的横截面积大于第二凸部442的横截面积，第二凸部442的横截面积大于第三凸部443的横截面积，第一支路凹槽42内的第一凸部441与第一支路凹槽42和主路凹槽41的连通处在板体1的长度方向上相对布置，第二支路凹槽43内的第二凸部442与第二支路凹槽43和主路凹槽41的连通处在板体1的长度方向上相对布置。
根据本发明的实施例的用于液流电池的负极流体板框100当电解液从主路凹槽41流向第一支路凹槽42时，电解液首先和与第一支路凹槽42和主路凹槽41的连通处对应的第一凸部441接触，通过第一凸部441电解液自然再次分成两股，并向第一凸部441两侧流至位于第一凸部441两侧的第二凸部442上，通过水流惯性经过第二凸部442后再流至同侧的第三凸部443处，由于第一凸部441的横截面面积大于第二凸部442的横截面面积、第二凸部442的横截面面积大于第三凸部443的横截面面积，能够使电解液通过第一凸部441、第二凸部442和第三凸部443均流时，产生层级均流效果，能够进一步降低电解液中的应力，使电解液从主路凹槽41流入第一支路凹槽42和第二支路凹槽43时，电解液分配均匀且平稳。
当电解液从主路凹槽41流向第二支路凹槽43时，电解液首先和与第二支路凹槽43和主路凹槽41的连通处对应的第一凸部441接触，通过第一凸部441电解液自然再次分成两股，并向第一凸部441两侧流至位于第一凸部441两侧的第二凸部442上，通过水流惯性再流至同侧的第三凸部443处，由于第一凸部441的横截面面积大于第二凸部442的横截面面积、第二凸部442的横截面面积大于第三凸部443的横截面面积，能够使电解液通过第一凸部441、第二凸部442和第三凸部443均流时，产生层级均流效果，能够进一步降低电解液中的应力，使电解液从主路凹槽41流入第一支路凹槽42和第二支路凹槽43时，电解液分配均匀且平稳。
通过第一支路凹槽42和第二支路凹槽43中的第一凸部441、第二凸部442和第三凸部443能够进一步使电解液分布均匀，以使电解液更加均匀的进入电极中，提高能量转换效率，延长电池使用寿命。
根据本发明的第二方面的实施例的电池单元，包括：上述任一实施例用于液流电池的负极流体板框100。
根据本发明的第二方面的实施例的电池单元，电解液能够均匀进入电极中，提高电池的能量效率且装配方便。
下面参考附图描述根据本发明的一些具体示例性的用于液流电池的负极流体板框100。
如图1-2根据本发明的实施例提供的流体板框包括板体1、开口2、主流通道3、均流凹槽4、通孔5盲孔7和第二密封台8。
板体1包括沿板体1厚度方向相对的第一侧面和第二侧面，板体1中部开设有开口2，主流通道3和通孔5贯穿板体1，板体1的第二侧面上设有限流凹槽6和盲孔7，限流凹槽6和盲孔7沿板体1的第而侧面上板体1的第一侧面凹入。
如图2所示，限流凹槽6包括正极限流凹槽61和负极限流凹槽62，正极限流凹槽61包括第一正极限流凹槽611和第二正极限流凹槽612，负极限流凹槽62包括第一负极限流凹槽621和负极限流凹槽622。
第一正极限流凹槽611和第一负极限流凹槽621在流体板框在左右方向上间隔设置，第一正极限流凹槽611和第二负极限流凹槽622上下方向上间隔设置，即如图2所示，在板体1的上端，沿板体1左右方向间隔设置有第一正极限流凹槽611和第一负极限流凹槽621，在本体的下端还设置有第二正极限流凹槽612和第二负极限流凹槽622，上端的第一正极限流凹槽611与下端的第二负极电解液限流凹槽622在板体1上下方向上相对且上端的第一负极电解液限流凹槽621在上下方向上与第二正极电解液限流凹槽612相对。
正极电极液限流凹槽61中和负极限流凹槽62中均设有第一凹段63、第二凹段64、第一弯曲段65和第二弯曲段66，第一凹段63和第二凹段64大体平行，第一凹段63和第二凹段64均具有第一端和第二端，在如图2所示的宽度方向(图2中左右方向)上，左端均为第一端，右端均为第二端，在位于板体1上方的第一负极限流凹槽621中，第一凹段63的第二端与第二主流通道32连通，第一凹段63的第一端通过第一弯曲段65与第二凹段64的第一端连接，第二凹段64的第二端与位于板体1上端的通孔5通过第二弯曲段66连通。
在位于板体1上方的第一正极限流凹槽611中，第一凹段63的第一端与第一主流通道31连通，第一凹段63的第二端通过第一弯曲段65与第二凹段64的第二端连接，第二凹段64的第一端通过第二弯曲段66与位于板体1上端的盲孔7连通。
在位于板体1下方的第二正极限流凹槽612中，第一凹段63的第二端与第一主流通道31连通，第一凹段63的第一端通过第一弯曲段65与第二凹段64的第一段连接，第二凹段64的第二端通过第二弯曲段66与位于板体1下端的盲孔7连通。
在位于板体1下方的第二负极限流凹槽622中，第一凹段63的第一端与第二主流通道32连通，第一凹段63的第二端通过第一弯曲段65与第二凹段64的第二端连接，第二凹段64的第一端通过第二弯曲段66与位于板体1下端的通孔5连通。
如图1所示，板体1的第一侧面上设有均流凹槽4，均流凹槽4中设置有挡流凸台45，挡流凸台45具有第一凸段451和第二凸段452，第一凸段451沿板体1宽度方向延伸，第二凸段452沿板体1长度方向延伸，第一凸段451包括第一端和第二端，如图1所示，左端为第一端，右端为第二端，第一凸段451的第一端和第一凸段451的第二端之间为连接部，第二凸段452与连接部连接。
第一凸段451远离板体1的第二侧面的上表面上设有沿板体1左右方向延伸的第一密封台453，第一密封台453沿板体1左右方向间隔布置有第一凹部，第一凹部从第一密封台453邻近开口2的侧面向第一密封台453内凹入，第一凸段451远离板体1的第二侧面的上表面上设有与第一密封台相配合的凸起。挡流凸台45将均流凹槽4分为主路凹槽41、第一支路凹槽42和第二支路凹槽43，主路凹槽41远离开口2，第一支路凹槽42和第二支路凹槽43通过第二凸段452左右间隔且与主路凹槽41连通。
均流凹槽4包括第一均流凹槽47和第二均流凹槽48，第一均流凹槽47位于开口2的上端和板体1之间的上端板体1上，第二均流凹槽48位于开口2的下端和板体1之间的下端板体1上，第一均流凹槽47和第二均流凹槽48在板体1的宽度方向上相对。
位于板体1上端的通孔5贯穿第一均流凹槽47中的主路凹槽41，位于板体1下端的通孔5贯穿第二凹槽中的主路凹槽41。
第一均流凹槽47和开口2上端之间板体1上设有一个缓冲流槽46，位于第一均流凹槽47和开口2上端之间板体1上的缓冲流槽46与第一支路凹槽42和第二支路凹槽43连通。
第二均流凹槽48和开口2下端之间的板体1上设有还设有一个缓冲流槽46，位于第二均流凹槽48和开口2下端之间板体1上的缓冲流槽46与第二均流凹槽48中的第一支路凹槽42和第二支路凹槽43连通。
第一均流凹槽47的第一支路凹槽42中具有远离第一均流凹槽47中主路凹槽41的第一内壁面421，第一均流凹槽47的第二支路凹槽43中具有远离第一均流凹槽47中主路凹槽41的第二内壁面431，第一均流凹槽47中的第一内壁面421和第二内壁面431上设有凸部44，第一均流凹槽47中的凸部44包括第一凸部441、第二凸部442和第三凸部443且第一凸部441的横截面积大于第二凸部442的横截面积，第二凸部442的横截面积大于第三凸部443的横截面积。
第二均流凹槽48的第一支路凹槽42中具有远离第二均流凹槽48中主路凹槽41的第一内壁面421，第二均流凹槽48的第二支路凹槽43中具有远离第二均流凹槽48中主路凹槽41的第二内壁面431，第二均流凹槽48中的第一内壁面421和第二内壁面431上设有凸部44，第二均流凹槽48的凸部44包括第一凸部441、第二凸部442和第三凸部443且第一凸部441的横截面积大于第二凸部442的横截面积，第二凸部442的横截面积大于第三凸部443的横截面积。在板体1的第一侧面上环绕开口2设有第二密封台8，均流凹槽4位于第二密封台8和开口2之间，沿第二密封台8的周向间隔布置有从第二密封台8邻近开口2的侧面向第二密封台8凹入的第二凹部，第二密封台8和开口2之间设有与第二凹部相配合的凸起。
在一些具体的实施例中，用本发明实施例的流体板框组成电池单元时，通过多个正极流体板框和多个负极流体板框100相互贴合形成电池单元，当正极流体板框的板体的第一侧面和负极流体板框100的板体1的第一侧面相互贴时，正极流体板框的板体的第一侧面和负极流体板框100的板体1的第一侧面之间设有双极板，当正极流体板框的板体的第二侧面和负极流体板框100的板体1的第二侧面相互贴时，正极流体板框的板体的第二侧面和负极流体板框100的板体1的第二侧面之间设有隔膜。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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设备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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种用于液流电池的负极流体板框，其特征在于，包括板体，所述板体设有开口、限流凹槽、通孔、盲孔以及间隔布置的第一主流通道和第二主流通道，所述开口、所述通孔、所述第一主流通道和所述第二主流通道均沿所述板体的厚度方向贯通所述板体，所述开口内适于配合电极，所述板体包括在其厚度方向上相对布置的第一侧面和第二侧面，所述限流凹槽和所述盲孔均从所述板体的第二侧面朝向所述板体的第一侧面凹入，所述限流凹槽包括间隔布置的正极电解液限流凹槽和负极电解液限流凹槽，所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽相对布置且均弯曲延伸，所述正极电解液限流凹槽在其延伸方向上的一端与所述第一主流通道连通，所述正极电解液限流凹槽在其延伸方向上的另一端与所述盲孔连通，所述负极电解液限流凹槽在其延伸方向上的一端与所述第二主流通道连通，所述负极电解液限流凹槽在其延伸方向上的另一端与所述通孔连通，所述负极流体板框与正极流体板框相配合，所述正极流体板框的结构与所述负极流体板框相同，当所述正极流体板框和所述负极流体板框贴合时，所述正极流体板框上的通孔与所述负极流体板框上的所述盲孔位置相对，所述盲孔相对于所述正极电解液限流凹槽邻近所述开口，所述板体还设有均流凹槽，所述均流凹槽从所述板体的第一侧面朝向所述板体的第二侧面凹入且与所述通孔连通，所述均流凹槽包括主路凹槽、第一支路凹槽和第二支路凹槽，所述主路凹槽与所述开口在所述板体的长度方向上间隔开，所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽在所述板体的宽度方向上间隔布置且位于所述主路凹槽邻近所述开口的一侧，所述主路凹槽与所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽分别连通，所述第一支路凹槽的内壁面和所述第二支路凹槽的内壁面设有多个间隔布置的凸部，所述均流凹槽的底面设有挡流凸台，且所述挡流凸台位于所述第一支路凹槽和所述主路凹槽之间、所述第二支路凹槽和所述主路凹槽之间以及所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽之间。
2.根据权利要求1所述的用于液流电池的负极流体板框，其特征在于，所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽均为蛇形。
3.根据权利要求1所述的用于液流电池的负极流体板框，其特征在于，所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽中的每一个包括第一凹段、第二凹段和第一弯曲段，所述第一凹段的长度方向和所述第二凹段的长度方向大体平行，所述第一凹段在其长度方向上的另一端通过所述第一弯曲段与所述第二凹段在其长度方向上的一端相连，
所述正极电解液限流凹槽的第一凹段在其长度方向上的一端与所述第一主流通道连通，所述正极电解液限流凹槽的第二凹段在其长度方向上的另一端与所述盲孔连通，所述负极电解液限流凹槽的第一凹段在其长度方向上的一端与所述第二主流通道连通，所述负极电解液限流凹槽的第二凹段在其长度方向上的另一端与所述通孔连通。
4.根据权利要求3所述的用于液流电池的负极流体板框，其特征在于，所述正极电解液限流凹槽和所述负极电解液限流凹槽中的每一个还包括第二弯曲段，所述正极电解液限流凹槽的第二弯曲段连通所述正极电解液限流凹槽的第二凹段和所述盲孔，所述负极电解液限流凹槽的第二弯曲段连通所述负极电解液限流凹槽的第二凹段和所述通孔。
5.根据权利要求1所述的用于液流电池的负极流体板框，其特征在于，所述通孔相对于所述负极电解液限流凹槽邻近所述开口。
6.根据权利要求1所述的用于液流电池的负极流体板框，其特征在于，所述正极电解液限流凹槽包括第一正极电解液限流凹槽和第二正极电解液限流凹槽，所述负极电解液限流凹槽包括第一负极电解液限流凹槽和第二负极电解液限流凹槽，
所述第一正极电解液限流凹槽和所述第一负极电解液限流凹槽位于所述开口在所述板体的长度方向上的一侧，且所述第一正极电解液限流凹槽和所述第一负极电解液限流凹槽在所述板体的宽度方向上相对且间隔布置，
所述第二正极电解液限流凹槽和所述第二负极电解液限流凹槽位于所述开口在所述板体的长度方向上的另一侧，且所述第二正极电解液限流凹槽和所述第二负极电解液限流凹槽在所述板体的宽度方向上相对且间隔布置。
7.根据权利要求6所述的用于液流电池的负极流体板框，其特征在于，所述第一正极电解液限流凹槽与所述第二负极电解液限流凹槽在所述板体的长度方向上相对布置，所述第二正极电解液限流凹槽与所述第一负极电解液限流凹槽在所述板体的长度方向上相对布置。
8.根据权利要求1所述的用于液流电池的负极流体板框，其特征在于，所述挡流凸台包括第一凸段和第二凸段，所述第一凸段沿所述板体的宽度方向延伸，所述第二凸段沿所述板体的长度方向延伸，所述第一凸段包括在其延伸方向上相对布置的第一端和第二端以及位于该第一端和第二端之间的连接部，所述连接部与所述第二凸段相连，所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽位于所述第一凸段的一侧，所述主路凹槽位于所述第一凸段的另一侧，所述第二凸段间隔所述第一支路凹槽和所述第二支路凹槽。
9.根据权利要求8所述的用于液流电池的负极流体板框，其特征在于，所述第一凸段的外表面设有向外凸出的第一密封台，所述第一密封台沿所述板体的宽度方向延伸，所述第一密封台上设有多个沿所述板体的宽度方向间隔布置的第一凹部，所述第一凹部从所述第一密封台的邻近所述开口的一侧面沿远离所述开口的方向凹入。
10.根据权利要求1所述的用于液流电池的负极流体板框，其特征在于，所述凸部包括间隔布置的第一凸部、第二凸部和第三凸部，所述第一凸部的横截面积大于所述第二凸部的横截面积，所述第二凸部的横截面积大于所述第三凸部的横截面积，所述第一支路凹槽内的第一凸部与所述第一支路凹槽和所述主路凹槽的连通处在所述板体的长度方向上相对布置，所述第二支路凹槽内的第二凸部与所述第二支路凹槽和所述主路凹槽的连通处在所述板体的长度方向上相对布置。
11.一种电池单元，其特征在于，包括：
负极流体板框，所述负极流体板框为根据权利要求1-10中任一项所述的用于液流电池的负极流体板框。
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