CN206878104U - 新型流场的液流电池电极 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种新型流场的液流电池电极，包括本体，本体为复合本体，包括相互叠合的导电层和催化层，导电层与双极板接触，催化层与离子交换膜接触；导电层包括叠加在一起的第一导电层和第二导电层，第一导电层与第二导电层之间设置有电解液流道；电解液流道为贯穿第一导电层和第二导电层的多个内部流道。导电层通过导电胶粘结为一体，催化层设置在第二导电层的一侧。本实用新型具有整体结构简单、制造成本的优点，电解液与电极的渗透更加充分，保证了电极的反应可靠性，进而提高了液流电池的性能、延长了液流电池的使用寿命，而催化层具有电催化活性高的特点，反应更好、使用寿命长。

Description

新型流场的液流电池电极
技术领域
本实用新型涉及一种电极，尤其涉及一种新型流场的液流电池电极。
背景技术
在各种形式的储能装置中，液流电池系统具有大容量电能储存与高效转化功能，拥有使用寿命长、环保、安全的特点，用于风能、太阳能发电过程，明显提高电力输出质量。与普通化学电源电极的功能不同，液流储能电池的电极是化学储能系统充、放电反应的场所，该种电池的电极本身不参与电化学反应，电解质溶液中的活性物质在电极表面接受或给出电子来完成电池化学反应，进行电能与化学能之间的转变而实现能量的存储或释放。
现有技术中的电解液仅通过电极的孔洞渗透入电极内部，因而存在电解液与电极渗透不充分、反应不充分、易存在电解液流动死角等问题，从而严重影响了液流电池的性能和使用寿命。
实用新型内容
为了解决上述问题中的不足之处，本实用新型提供了一种新型流场的液流电池电极。
为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种新型流场的液流电池电极，包括本体，本体为复合本体，包括相互叠合的导电层和催化层，导电层与双极板接触，催化层与离子交换膜接触；导电层包括叠加在一起的第一导电层和第二导电层，第一导电层与第二导电层之间设置有电解液流道；
电解液流道为贯穿第一导电层和第二导电层的多个内部流道，第一导电层朝向第二导电层一侧的表面具有第一导流槽，第二导电层朝向第一导电层一侧的表面具有第二导流槽，第一导流槽与第二导流槽之间形成的空间构成电解液流道；导电层通过导电胶粘结为一体，催化层设置在第二导电层的一侧。
电解液通道均匀间隔分布在第一导电层和第二导电层之间。
导电层由石墨板或导电塑料板制成，催化层采用碳毡或石墨毡制成。
导电层为孔隙率50％的碳素类材料制成。
双极板由聚丙烯腈石墨毡制成。
离子交换膜为全氟离子交换膜。
导电层的厚度与催化层的厚度比为2：1。
本实用新型具有整体结构简单、制造成本的优点，此外，本实用新型的电极的本体分为导电层和催化层，导电层具有电解液流道，因而使电解液与电极的渗透更加充分，保证了电极的反应可靠性，进而提高了液流电池的性能、延长了液流电池的使用寿命，而催化层具有电催化活性高的特点，反应更好、使用寿命长。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型导电层的结构分解图。
图中：1、导电层；2、催化层；10、电解液流道；11、第一导电层；12、第二导电层；13、第一导流槽；14、第二导流槽。
具体实施方式
如图1-图2所示，本实用新型包括本体，本体为复合本体，包括相互叠合的导电层1和催化层2，导电层1与双极板接触，催化层2与离子交换膜接触；导电层1包括叠加在一起的第一导电层11和第二导电层12，第一导电层11与第二导电层12之间设置有电解液流道10；
电解液流道10为贯穿第一导电层11和第二导电层12的多个内部流道，第一导电层11朝向第二导电层12一侧的表面具有第一导流槽13，第二导电层12朝向第一导电层11一侧的表面具有第二导流槽14，第一导流槽13与第二导流槽14之间形成的空间构成电解液流道10；导电层1通过导电胶粘结为一体，催化层2设置在第二导电层12的一侧。在具体安装时，在电极框中依次放入导电层和催化层，通过机械压紧的方式组装在一起。
本实用新型的电解液通道10均匀间隔分布在第一导电层11和第二导电层12之间。多个电解液流道10相互平行间隔布置的方式，从而有效表面电极存在液流死角，提高了电解液与电极的渗透面积。其中，导电层1由石墨板或导电塑料板制成，催化层2采用碳毡或石墨毡制成。或者，导电层1为孔隙率50％的碳素类材料制成，在组装成电池时，导电层和双极板接触，由于导电层具有低的孔隙率，可以充分利用双极板和催化层表面的导电点，达到降低接触电阻的目的；催化层和膜接触，为电化学反应提供场所，由于导电层的存在，催化层厚度可以很小，以降低电极的本体电阻。
本实用新型的双极板优先采用聚丙烯腈石墨毡制成，其比黏胶基石墨毡强力大、抗氧化能力强，保温性能好，耐高温、耐腐蚀、具有有弹性、可任意折叠、剪裁和可用石墨纱缝合等优点。离子交换膜采用导电效率高、机械强度高的全氟离子交换膜。导电层1的厚度与催化层2的厚度比为2：1。
上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种新型流场的液流电池电极，其特征在于：包括本体，所述本体为复合本体，包括相互叠合的导电层(1)和催化层(2)，所述导电层(1)与双极板接触，催化层(2)与离子交换膜接触；所述导电层(1)包括叠加在一起的第一导电层(11)和第二导电层(12)，第一导电层(11)与第二导电层(12)之间设置有电解液流道(10)；
所述电解液流道(10)为贯穿第一导电层(11)和第二导电层(12)的多个内部流道，第一导电层(11)朝向第二导电层(12)一侧的表面具有第一导流槽(13)，第二导电层(12)朝向第一导电层(11)一侧的表面具有第二导流槽(14)，第一导流槽(13)与第二导流槽(14)之间形成的空间构成电解液流道(10)；所述导电层(1)通过导电胶粘结为一体，催化层(2)设置在第二导电层(12)的一侧。
2.根据权利要求1所述的新型流场的液流电池电极，其特征在于：所述电解液流道(10)均匀间隔分布在第一导电层(11)和第二导电层(12)之间。
3.根据权利要求1所述的新型流场的液流电池电极，其特征在于：所述导电层(1)由石墨板或导电塑料板制成，催化层(2)采用碳毡或石墨毡制成。
4.根据权利要求1所述的新型流场的液流电池电极，其特征在于：所述导电层(1)为孔隙率50％的碳素类材料制成。
5.根据权利要求1所述的新型流场的液流电池电极，其特征在于：所述双极板由聚丙烯腈石墨毡制成。
6.根据权利要求1所述的新型流场的液流电池电极，其特征在于：所述离子交换膜为全氟离子交换膜。
7.根据权利要求1所述的新型流场的液流电池电极，其特征在于：所述导电层(1)的厚度与催化层(2)的厚度比为2：1。
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CN110071303A (zh) * 2018-01-23 2019-07-30 北京普能世纪科技有限公司 一种碳毡及具有该碳毡的液流电池电堆
WO2021203935A1 (zh) * 2020-04-10 2021-10-14 国家能源投资集团有限责任公司 用于液流电池的复合电极、液流电池及电堆

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