CN206758557U - 复合型碳毡流道 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合型碳毡流道，涉及液流电池技术领域。包括电解液流道，并设置在双极板上，所述电解液流道包括平直并联进口流道、平直并联出口流道以及若干个蛇形支流流道，所述若干个蛇形支流流道依次设置在平直并联进口流道和平直并联出口流道之间，且每个蛇形支流流道的进口分别与平直并联进口流道相连通，每个蛇形支流流道的出口分别与平直并联出口流道相连通，所述平直并联进口流道的进口位置方向位于平直并联出口流道的出口位置方向反向侧。该流道基于流体力学模型分析，该流道设计合理，流量分别均匀，流动阻力小，进而提升了液流电池的性能。

Description

复合型碳毡流道

技术领域

本实用新型涉及一种复合型碳毡流道，属于液流电池技术领域。

背景技术

在全钒液流电池中，双极板是全钒液流电池的关键部件之一，起着连接不同单电池的正负极并导通电池内电路的作用，要求其具备良好的导电性、机械强度、耐化学氧化和电化学腐蚀性能。目前，国内外的专家学者主要从材料对电池性能影响等方面对双极板进行研究，并取得了很大的成就，但是有关双极板流道优化方面的报道较少，并且这方面对液流电池的性能有很大影响，因此，对双极板流道进行优化设计具有非常重要的意义。由于在传统的两种平直并联流道和蛇形流道中，平直并联流道具有电解液的流程较短、流动阻力较小，电解液分布不均匀等缺点，影响了电池的性能；而蛇形流道虽然电解液分布均匀，但是其流程较长，流动阻力较大，也对电池性能产生不利影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种复合型碳毡流道，该流道基于平直并联流道的基础上，加装优化后的蛇形流道，基于流体力学模型分析，该流道设计合理，流量分别均匀，流动阻力小，进而提升了液流电池的性能。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种复合型碳毡流道，包括电解液流道，并设置在双极板上，所述电解液流道包括平直并联进口流道、平直并联出口流道以及若干个蛇形支流流道，所述若干个蛇形支流流道依次设置在平直并联进口流道和平直并联出口流道之间，且每个蛇形支流流道的进口分别与平直并联进口流道相连通，每个蛇形支流流道的出口分别与平直并联出口流道相连通，所述平直并联进口流道的进口位置方向位于平直并联出口流道的出口位置方向反向侧。

进一步优化的技术方案为每一个蛇形支流流道的结构尺寸均相同，两两之间依次并排连接且不连通。

进一步优化的技术方案为所述平直并联进口流道和平直并联出口流道的流道截面为矩形截面。

进一步优化的技术方案为每一个蛇形支流流道的流道截面为三角形或半圆形截面。

进一步优化的技术方案为蛇形支流流道至少为3个，两两之间依次并排连接且不连通。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型将流道结构平直并联流道与蛇形流道合理的结合并根据其各自的性能进行改进，进而对全钒液流电池的双极板流道进行了优化。其平直并联进口和出口流道使其电解液流道具有流动阻力小的优点，同时也能降低压力损失，提高电池的整体效率，支流流道采用蛇形流道形式，保证了电解液分布均匀，为使得各个支流流道分布均匀，将平流并联进出口流道设置成异侧，保证电解液依次均匀的通过每个蛇形支流流道；本实用新型基于流体力学模型分析，该流道设计合理，流量分别均匀，流动阻力小，进而提升了液流电池的性能和运行效率。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

其中，1双极板，2平直并联进口流道，3平直并联出口流道，4蛇形支流流道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型公开了一种复合型碳毡流道，包括电解液流道，并设置在双极板1上，所述电解液流道包括平直并联进口流道2、平直并联出口流道4以及若干个蛇形支流流道3，所述若干个蛇形支流流道3依次设置在平直并联进口流道2和平直并联出口流道4之间，且每个蛇形支流流道3的进口分别与平直并联进口流道2相连通，每个蛇形支流流道3的出口分别与平直并联出口流道4相连通，所述平直并联进口流道2的进口位置方向位于平直并联出口流道4的出口位置方向反向侧。电池电解液经电解液流道的平直并联进口流道进入，然后依次流入各个蛇形支流流道，经平直并联出口流道留出，平直并联进口流道的进口方向与平直并联出口流道的出口相反，根据流体力学原理，保证其电解液经过支流流道时出现液压偏差，避免离电解液入口较近的支流流道内的速度大，支流流道离电解液入口越远速度越小的问题，使得双极板流道内的电解液分布均匀，液压均匀，流速均匀，优化流道性能。

进一步优化的实施方案为每一个蛇形支流流道3的结构尺寸均相同，两两之间依次并排连接且不连通；由于各个蛇形支流流道的结构尺寸均相同，其流道截面积均相等，流过的电解液总量相等，所以通过的流量分布均匀。

进一步优化的实施方案为所述平直并联进口流道2和平直并联出口流道4的流道截面为矩形截面，其主要将平直并联流道设计成矩形截面，提高电解液的流量，减小流动阻力，降低压力损失。

进一步优化的实施例方案每一个蛇形支流流道3的流道截面为三角形或半圆形截面；由于蛇形流道的设计，增加了流动阻力，故将其设计成降低压降更为好的三角形或半圆形截面，进而提高电池效率。

进一步优化的实施方案为蛇形支流流道3至少为3个，两两之间依次并排连接且不连通；其蛇形支流流道的数量主要是根据具体尺寸或大小的双极而定，在有效的空间内实现效率的最大化。

Claims (5)

1.一种复合型碳毡流道，包括电解液流道，并设置在双极板(1)上，其特征在于：所述电解液流道包括平直并联进口流道(2)、平直并联出口流道(4)以及若干个蛇形支流流道(3)，所述若干个蛇形支流流道(3)依次设置在平直并联进口流道(2)和平直并联出口流道(4)之间，且每个蛇形支流流道(3)的进口分别与平直并联进口流道(2)相连通，每个蛇形支流流道(3)的出口分别与平直并联出口流道(4)相连通，所述平直并联进口流道(2)的进口位置方向位于平直并联出口流道(4)的出口位置方向反向侧。

2.根据权利要求1所述的复合型碳毡流道，其特征在于：所述蛇形支流流道(3)的结构尺寸均相同，两两之间依次并排连接且不连通。

3.根据权利要求1所述的复合型碳毡流道，其特征在于：所述平直并联进口流道(2)和平直并联出口流道(4)的流道截面为矩形截面。

4.根据权利要求1所述的复合型碳毡流道，其特征在于：所述蛇形支流流道(3)的流道截面为三角形或半圆形截面。

5.根据权利要求1所述的复合型碳毡流道，其特征在于：所述蛇形支流流道(3)至少为3个。