CN219435909U - 一种一体双极液流电池电极框及其全钒液流电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体双极液流电池电极框及其全钒液流电池，电极框主体的上下两面分别作为正极侧和负极侧，电极框主体的上下两面的中间均设有电极腔，其中一面的电极腔周围设有环形的凹槽；电极框主体的上下两面均设有次级流道，次级流道与电极腔之间设有梳齿槽，设有凹槽一面的梳齿槽宽度为另一面梳齿槽宽度的1/3‑2/3；双极板为环形，包覆有密封垫片的双极板嵌设于凹槽内；固定环为环形，与双极板的形状匹配，固定环安装于包覆有密封垫片的双极板远离凹槽的一侧，压紧后固定环和电极框主体表面平齐。本实用新型减少了双极板的使用量，密封效果好，流场均匀性更好，明显提升了电池堆组装效率、运行稳定性和使用寿命。

Description

一种一体双极液流电池电极框及其全钒液流电池

技术领域

本实用新型涉及氧化还原液流电池技术领域，具体涉及一种一体双极液流电池电极框及其全钒液流电池。

背景技术

近年来，化石燃料大量消耗，温室气体排放量增加，导致人们对可再生能源的需求日益增加。但是以风能、太阳能为代表的可再生能源具有不稳定、不连续的特点，其发电并网需要大规模储能系统的支持，在可供选择的储能方案中，电化学储能技术被认为是最经济实用的选择。而在众多电化学储能技术中，全钒液流电池因其高安全性、能量与功率相分离、长循环寿命、可深度充放电等优点，受到人们的广泛关注。

全钒液流电池采用电池堆的方式进行规模化应用，其包含多个电池单元，通过循环泵与外界储液罐连接。目前，电池堆的流场结构、密封问题、组装成本一直是钒电池商业化的阻碍。现有技术中，电池堆内每个电池单元包含正负极电极框、正负极电极、隔膜及相关组件，组装过程非常繁琐、复杂，而且为了增加密封性，常采用焊接方式将各部件进行连接，但长期运行仍有较高漏液风险，同时，隔膜、双极板的有效利用率也比较低，因而导致组装成本升高。

专利CN 111370730 A设计了一种一体式双极板及电池单元框，将正负极电极框做成一个电极框，板框中间密闭，将多个双极板材料嵌入其中。该技术理论上降低了电池堆的密封难度，减少了双极板的使用量，但实际应用时，双极板嵌入难度较大，多块双极板材料组合导致缝隙处漏液风险增大，因此不具备实用性。

专利CN 114520345 A公布了一种一体化带双极板的电极框，将双极板和正负极电极框通过激光焊接制成一体，提高了电堆的密封可靠性，具有一定实用意义。但目前焊接技术在液流电池堆中的应用中尚有一些风险，且电堆制作过程中增加了焊接设备及材料的成本。

专利CN 215933654 U公布了一种全钒液流电池堆结构，同样采用了一体化电极框结构，但其使用榫卯结构连接电极框，对材料机械性能和加工精度要求较高，增加了电堆组装成本和人工成本。

由此可见，一体化电极框的设计理念极佳，有发展前景，但目前存在一定的技术难关。同时，一体双极液流电池电极框对流场结构要求更高，需要保证流液均匀性，否则会导致电极上出现反应 “盲区”，电池能量效率降低，性能下降。此外，电池堆常用双极板为柔性石墨板，耐压能力较低，在电堆组装时，电极被压缩，电极框内的双极板两侧会产生较大的压力，容易在挤压下出现裂纹，导致电池出现短路，效率降低，寿命减少。

因此，设计一种全新的一体双极液流电池电极框，降低漏液风险和组装成本，对钒电池的商业化发展道路有着重要的意义。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种一体双极液流电池电极框，减少了双极板的使用量，密封效果好，流场均匀性更好，明显提升了电池堆组装效率、运行稳定性和使用寿命。

本实用新型另一目的是提供一种全钒液流电池，包括上述一体双极液流电池电极框。

本实用新型所采用的技术方案是，提供一种一体双极液流电池电极框，包括：

电极框主体，所述电极框主体的上下两面分别作为正极侧和负极侧，正极侧和负极侧可互换；电极框主体的上下两面的中间区域均设有电极腔，其中一面的电极腔周围设有环形的凹槽；电极框主体的上下两面均设有次级流道，次级流道与电极腔之间设有梳齿槽，设有凹槽一面的梳齿槽宽度为另一面梳齿槽宽度的1/3-2/3；

双极板，所述双极板为环形，与凹槽的形状匹配，双极板的外侧、上下边缘均包覆有密封垫片，包覆有密封垫片的双极板嵌设于凹槽内；

固定环，所述固定环为环形，与双极板的形状匹配，固定环安装于包覆有密封垫片的双极板远离凹槽的一侧，压紧后固定环和电极框主体表面平齐。

一种全钒液流电池，包括上述一种一体双极液流电池电极框。

本实用新型的有益效果是：

1. 本实用新型实施例双极板用量较现有技术明显降低，双极板利用率提高，有效降低了电堆组装成本，有效降低密封材料的使用量，降低了密封风险；组合好的一体双极液流电池电极框相当于传统技术的正极电极框、负极电极框、双极板以及相关密封件，因此降低了装配的难度，提升了装配效率。

2.本实用新型实施例的密封垫片采用的 “匚”形截面设计，具有更好的密封作用，同时可以缓冲双极板收到的压力；密封垫片的凸条可实现多级密封，增强密封性。凸条的梯形截面可以增大密封面积，双极板受力面积增大，降低了其受剪切力断裂的风险，增加了循环寿命。

3.本实用新型实施例的固定环上所具有的支撑架可以支撑电极，防止双极板被压裂，电极框上的次级流道具有分流结构，可为每个电极区域供液；可用于与全钒液流电池电解液性质相似的液流电池体系。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一体双极液流电池电极框正面示意图。

图2是本实用新型实施例一体双极液流电池电极框反面示意图。

图3是本实用新型实施例固定环的结构示意图。

图4是本实用新型实施例密封垫片的截面示意图。

图5是实施例1的全钒液流电池堆的测试性能图。

图6是实施例2的全钒液流电池堆测试性能图。

图7是实施例3的全钒液流电池堆测试性能图。

图8是实施例4的全钒液流电池堆测试性能图。

图9是实施例5的双极板密封垫片横截面示意图。

图10是实施例5的全钒液流电池堆测试性能图。

图11是实施例6的双极板密封垫片横截面示意图。

图12是实施例6的全钒液流电池堆测试性能图。

图13是实施例7的双极板密封垫片横截面示意图。

图14是实施例7的全钒液流电池堆测试性能图。

图15是实施例8的双极板密封垫片横截面示意图。

图16是实施例8的全钒液流电池堆测试性能图。

图17是实施例9中现有密封结构示意图。

图18是实施例9的全钒液流电池堆测试性能图。

图19是实施例10中密封垫片的结构示意图。

图20是实施例10的全钒液流电池堆测试性能图。

图21是实施例11的全钒液流电池堆测试性能图。

图中：1.负极进液孔；2. 进液次级流道；3.负极出液孔；4.出液次级流道；5.电极腔；6.凹槽；7. 固定环；8. 梳齿槽；9.支撑架；10.外环；11.上部平垫层；12.上部斜坡；13.下部平垫层；14.下部斜坡；15.双极板；16.凸条，17.固定环梳齿槽，18.正极进液孔，19. 正极出液孔，20.密封圆条。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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做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。

实施例1：

一体双极液流电池电极框，如图1、图2所示，包括具有次级流道的电极框主体、双极板15、固定环7、密封垫片。电极框主体上下两面分别作为正极侧和负极侧，两侧可互换。

正极侧设置有正极进液孔18、正极出液孔19、负极进液孔1、负极出液孔3，正极进液孔18与正极进液次级流道连通，正极出液孔19与正极出液次级流道连通；负极侧同样设置有正极进液孔18、正极出液孔19、负极进液孔1、负极出液孔3；进出液孔均为通孔，即一个电极框主体上打穿了四个孔，每一面有两个孔与电极框主体连接，多个电极框主体叠加，相同位置的通孔形成主流道。主流道有四种：正极进液主流道、正极出液主流道、负极进液主流道、负极出液主流道。由于正负极电解液需要分开，不能接触，所以正极侧只有正极的进出液孔与次级流道相连，负极电解液只是从这个平面经过，并不流出。负极侧与正极侧相同。

负极进液孔与负极进液次级流道连通，负极出液孔与负极出液次级流道连通。所有次级流道（包含正极进液次级流道、正极出液次级流道、负极进液次级流道、负极出液次级流道）结构相同，进液次级流道与出液次级流道关于电极框主体中心点呈中心对称。次级流道设置有分流结构，电解液从流道孔处进行分流，经次级流道缓冲后到达不同的电极区域。

电极框主体的上下两面的中间均设有电极腔5，其中一面的电极腔5周围设有环形的凹槽6；电极框主体的上下两面均设有次级流道（包括进液次级流道2和出液次级流道4），次级流道与电极腔5之间设有梳齿槽8，设有凹槽6一面的梳齿槽8宽度为另一面梳齿槽8宽度的1/3-2/3。

凹槽6用于放置双极板15、密封垫片和固定环7，正极次级流道的长度与负极次级流道相同。电池堆的每一级均有正负极进出液次级流道、进出液孔和电极腔。凹槽6上下深度与左右宽度相同，深度或宽度为10-15mm，超出该范围较为多余，占用空间，浪费材料，少于该范围会导致密封性能降低。

双极板15为环形，与凹槽6的形状匹配，双极板15的外侧、上下边缘均包覆有密封垫片，包覆有密封垫片的双极板15嵌设于凹槽6内。

固定环7的结构，如图3所示，固定环7为环形，与双极板15的形状匹配，固定环7安装于包覆有密封垫片的双极板15远离凹槽6的一侧，压紧后固定环7和电极框主体表面平齐。固定环7远离凹槽6的一侧设置有次级流道、固定环梳齿槽17，固定环7上的次级流道与电极框主体上的次级流道连通，固定环梳齿槽17与宽度较短的梳齿槽8拼接后与电极框主体另一侧的梳齿槽8结构、尺寸相同。实施例中较短的梳齿槽8的宽度为10-15mm，如果太宽，固定环梳齿槽17的宽度太小，如果固定环梳齿槽17的宽度太大，会导致密封性能降低。

固定环7的中间设置有十字形的支撑架9，支撑架9的厚度为固定环7厚度的1/3-2/3，且与固定环7底部平齐，用于支撑双极板15，降低双极板15所受压力，防止双极板15破裂，以及支撑固定环7，防止固定环7向中间变形。如果固定环7厚度小于该范围则过薄，难以承受压力，容易弯曲、折断，超出该范围会阻挡电解液流动，此时需要在支撑架上增加梳齿槽，增加加工难度，且浪费材料。

电极腔5被十字形的支撑架9分隔四个矩形，正极电极有四块，分别安装于四个矩形的电极腔5内，且尺寸与四个电极腔5尺寸相同；负极电极为一整块，尺寸与负极电极腔大小相同。电池堆运行时，溶液从进液孔流入进液次级流道，经过次级流道分流后，进入不同区域的电极内，然后经过出液次级流道后在出液孔处合流。

支撑架9将固定环7内部的电极腔5分隔为多个电极区，每个电极区最大长或宽为12-25cm，次级流道设置有分流结构，分流数目与被分隔后的电极区列数相同，电极框主体正负极的进液次级流道和出液次级流道结构相同，关于电极框主体中心点中心对称；电解液从流道孔处进行分流，经次级流道缓冲后均匀到达不同的电极区，次级流道的具体结构为本领域已知。电极区过小则浪费材料，占用空间，过多则支撑力降低，双极板断裂风险增加。在一些实施例中，支撑架9为井字形、两竖一横、三竖两横或三竖一横中的任意一种。

密封垫片的结构如图4所示，密封垫片的横截面为“匚”形，一体成型，包裹于双极板15的外侧及上下边缘；制造工艺为注塑成型，可使垫片中间不会产生裂痕，若分开由几个组件组合，组合接口处受到压力会出现裂缝，导致漏液短路。

密封垫片包括外环（a部分）10、上部平垫层（b部分）11、上部斜坡（c部分）12、下部平垫层（d部分）13、下部斜坡（e部分）14和凸条（f部分）16，外环10紧贴于双极板15的外侧壁，上部平垫层11、上部斜坡12均位于双极板15的上部（远离凹槽6的一侧），上部平垫层11的纵截面为矩形，上部斜坡12的纵截面为三角形，上部平垫层11和上部斜坡12的纵截面组合为直角梯形，直角梯形的两个直角边与外环10的边缘平齐，上部平垫层11和上部斜坡12拼接的直角边与双极板15上表面平行，直角梯形斜面位于双极板15的内环侧，沿双极板15内环至外环的方向逐渐向远离双极板15方向倾斜；下部平垫层13、下部斜坡14位于双极板15的下部，下部平垫层13、下部斜坡14分别与上部平垫层11、上部斜坡12结构相同，于双极板15对称设置；双极板15与上部平垫层11、上部斜坡12之间设有凸条16，凸条16紧贴双极板15，凸条16形状为梯形，上窄下宽；外环10的厚度为上部平垫层11、下部平垫层13、双极板15和凸条16的厚度之和。

安装时，将双极板15置于凸条16和下部平垫层13、下部斜坡14之间，使得双极板15上下边缘均覆盖有密封垫片，即双极板15的上边缘紧贴凸条16的下部，双极板15的下边缘紧贴下部平垫层13和下部斜坡14，上部斜坡12、下部斜坡14提供变形空间。在保证密封效果的同时，凸条16三处凸条会将受力面积增加，不仅可以增大密封效果，同时降低了双极板15断裂风险。利用固定环7将双极板15及密封垫片固定于在电极框主体中间，从而将电极框主体正反两面分隔开，可以同时放入正负极电极从而实现一体双极。

一体双极液流电池电极框（即一体双极电极框）可在电堆组装前先完成组合，包含电极框主体、双极板15、固定环7和电极，电堆组装时放置好压板和端板后，将电极框主体和隔膜依次按照次序放置即可。

本实用新型实施例特定结构的密封垫片、双极板15、固定环7的组合，增强了密封性，且流液均匀，因而运行稳定，长期运行波动较低。本实用新型实施例的电池堆密封性能优越、且关键组件双极板不易断裂损坏，可长期使用，增加了循环寿命。

图5所示为本实用新型实施例所示全钒液流电池堆测试性能图，电池堆使用实施例1中一体双极电极框，电极材料为碳毡，电堆库伦效率为97.6%，能量效率为81.5%，电压效率为83.5%。电堆运行平稳，没有出现漏液，双极板15保持完好，无裂痕。经过测试，一体双极电极框可以很好地应用于全钒液流电池中，减少了电池堆的制造成本。

实施例2：

与实施例1不同之处在于，实施例2为双极板面积较大，具体尺寸为宽55 cm×长65cm，简单的十字形的支撑架9不足以提供更多的支撑，因此将支撑架9设置成井字形，每根支撑条长度、宽度、厚度与实施例1相同，将电极腔平均分为9份，每份尺寸相同。次级流道结构的变化与支撑架9结构相对应，即进液孔和出液孔处的分流流道为三个，将溶液分为3份，通往每一列电极区。电堆运行时，溶液从进液孔流入进液次级流道，经过次级流道分流成3份，分别进入3列电极区，然后经过出液次级流道后在出液孔处合流。

图6所示为本实施例所示全钒液流电池堆测试性能图，电池堆使用一体双极电极框，电极材料为碳毡，电堆库伦效率为97.0%，能量效率为81.0%，电压效率为83.5%。电堆运行平稳，没有出现漏液，双极板保持完好，无裂痕。

实施例3：

与实施例1不同之处在于，本实施例电极腔较为狭长（宽12 cm×长60cm），其支撑架9形状为栅栏形，其宽度方向不需要添加支撑条，但其长度较大，长度方向需要添加三个支撑条进行支撑。电极腔被平均分为4个区域，每份尺寸相同。进液次级流道和出液次级流道结构的变化与支撑架9的结构相对应，即进液孔和出液孔处的分流流道为4个，将溶液分为4份，通往每一个电极区。电堆运行时，溶液从进液孔流入进液次级流道，经过进液次级流道分流成4份，分别进入4个电极区，然后经过出液次级流道后在出液孔处合流，最后回到储液罐。

图7所示为本实施例所示全钒液流电池堆测试性能图，电池堆使用一体双极电极框，电极材料为碳毡，电堆库伦效率为97.5%，能量效率为80.5%，电压效率为82.6%。电堆运行平稳，没有出现漏液，双极板保持完好，无裂痕。

实施例4：

与实施例1不同之处在于，本实施例所用固定环7没有使用支撑架，只有外框结构。在这种情况下，一体双极电极框内的正负极电极对双极板挤压严重，使用一段时间后会产生断裂，断裂处在溶液的不断冲刷下会逐渐扩大，在此情况下，电池在某处双极板断裂后会迅速失效。

图8为使用本实施例结构的全钒液流电池堆测试性能图，电池堆使用一体双极电极框，电极材料为碳毡，电堆库伦效率为93.5%，能量效率为78.8%，电压效率为84.2%。电堆在测试较短时间后部分双极板出现断裂，电池堆充放电性能迅速衰减，电池失效。使用本实施例测试后的双极板15在固定环7内边缘处出现断裂，随后在电解液冲刷下出现大范围漏洞，正负极电解液在此处流通，整个电池堆因此损坏。

实施例5：

与实施例1不同之处在于，本实施例凸条16的梯形凸条层数为2层，如图9所示；其密封效果有所减弱，溶液更容易从密封条缝隙中进入另一极，造成串液短路，自放电增加。与之相对应的是，使用这种结构的电池库伦效率有所降低，电池性能下降。

图10为使用本实施例结构的全钒液流电池堆测试性能图，电池堆使用一体双极电极框，电极材料为碳毡，电堆库伦效率为96.4%，能量效率为81.4%，电压效率为84.5%。电堆测试结束后双极板保持完好，无裂纹产生。

实施例6：

与实施例1不同之处在于，本实施例凸条16的梯形凸条层数为1层，如图11所示；其密封效果有所减弱，溶液更容易从密封条缝隙中进入另一极，造成串液短路，自放电增加。与之相对应的是，使用这种结构的电池库伦效率有所降低，电池性能下降。

图12为使用本实施例结构的全钒液流电池堆测试性能图，电池堆使用一体双极电极框，电极材料为碳毡，电堆库伦效率为94.5%，能量效率为75.9%，电压效率为80.4%。电堆测试结束后双极板保持完好，无裂纹产生。

实施例7：

与实施例1不同之处在于，本实施例所用密封垫片没有设置凸条16，凸条16是本实用新型特定密封垫片的一部分，如果没有设置凸条16，如图13所示。则上部平垫层11、上部斜坡12在受到压力后可能产生变形，出现一条微小通道直通双极板边缘侧壁，导致溶液更容易从密封条缝隙中进入另一极，造成串液短路，自放电增加。与之相对应的是，使用这种结构的电池库伦效率下降相对较多，电池性能下降严重。

图14为使用本实施例结构的全钒液流电池堆测试性能图，电池堆使用一体双极电极框，电极材料为碳毡，电堆库伦效率为92.7%，能量效率为73.7%，电压效率为79.5%。电堆测试结束后双极板保持完好，无裂纹产生。

实施例8：

与实施例1不同之处在于，本实施例所用密封垫片的凸条16为矩形，如图15所示，其受力面积减小，在压力下发生断裂风险增加，容易出现裂缝导致溶液出现渗透，正负极之间产生轻微短路，电池堆运行时自放电现象加剧，充放电性能降低。

图16为使用本实施例结构的全钒液流电池堆测试性能图，电池堆使用一体双极电极框，电极材料为碳毡，电堆库伦效率为96.3%，能量效率为77.0%，电压效率为79.9%。电堆测试结束后发现部分双极板出现裂痕和缝隙。

实施例9：

与实施例1不同之处在于，本实施例采用现有密封结构，所用密封结构只有三层的密封圆条20，如图17所示，三层的密封圆条20设于双极板15的上表面或下表面。这种密封结构使双极板15上下受力不均衡，边缘部分易断裂，边缘断裂后的双极板15失去密封效果，电解液在正负极之间自由流动，电池失效。此外，这种结构下的会使其受力面积减小，在压力下发生断裂风险增加，容易出现裂缝导致溶液出现渗透，正负极之间产生轻微短路，电池堆运行时自放电现象加剧，充放电性能降低。

图18为使用本实施例结构的全钒液流电池堆测试性能图，电池堆使用一体双极电极框，电极材料为碳毡，电堆库伦效率为89.8%，能量效率为71.6%，电压效率为79.7%。电堆测试结束后发现部分双极板出现裂痕和缝隙。

实施例10：

与实施例1不同之处在于，本实施例所用密封垫片的结构，如图19所示，外环10的外侧为斜坡状。这种情况下，密封垫片受力面积降低，外环处的受力显著下降，形变量几乎没有。此时双极板15侧壁几乎没有密封，漏液风险严重。

图20为使用本实施例结构的全钒液流电池堆测试性能图，电池堆使用一体双极电极框，电极材料为碳毡，电堆能量效率为77.3%，库伦效率为94.0%，电压效率为82.2%。电堆测试结束后发现部分双极板出现裂痕和缝隙。

实施例11：

与实施例1不同之处在于，本实施例所用一体双极电极框没有使用具有分流结构的次级流道，因而导致电解液不能均匀流向每一列电极区，在电极腔内，由于受到竖着的支撑架9阻碍，不同列电极区内的溶液流通较差，因此导致流液少的电极区会出现反应盲区，电池能量效率降低，性能下降。

图21为使用本实施例结构的全钒液流电池堆测试性能图，电池堆使用一体双极电极框，其次级流道不具备分流结构，电极材料为碳毡，电堆库伦效率为97.4%，能量效率为73.4%，电压效率为75.4%。

使用传统流道会类似实施例11，某一列或某几列电极流液缓慢，电池运行时出现反应 “盲区”，发生过充或过放。

本实用新型实施例次级流道与固定环7相互配合，由于固定环7上支撑架9的设置，溶液左右流动会受到一定阻碍，为了消除阻碍，使用分流结构将溶液在进液孔处进行分流，确保每一列的电极区都有溶液进入。溶液在循环泵的机械力作用下，从下向上经过电极区，进入次级流道，在出液孔处进行合流，使得流场均匀性更好。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种一体双极液流电池电极框，其特征在于，包括：

电极框主体，所述电极框主体的上下两面分别为正极侧和负极侧，正极侧和负极侧可互换；电极框主体的上下两面的中间区域均设有电极腔（5），其中一面的电极腔（5）周围设有环形的凹槽（6）；电极框主体的上下两面均设有次级流道，次级流道与电极腔（5）之间设有梳齿槽（8），设有凹槽（6）一面的梳齿槽（8）宽度为另一面梳齿槽（8）宽度的1/3-2/3；

双极板（15），所述双极板（15）为环形，与凹槽（6）的形状匹配，双极板（15）的外侧、上下边缘均包覆有密封垫片，包覆有密封垫片的双极板（15）嵌设于凹槽（6）内；

固定环（7），所述固定环（7）为环形，与双极板（15）的形状匹配，固定环（7）安装于包覆有密封垫片的双极板（15）远离凹槽（6）的一侧，压紧后固定环（7）和电极框主体表面平齐。

2.根据权利要求1所述一种一体双极液流电池电极框，其特征在于，所述固定环（7）远离凹槽（6）的一侧设置有次级流道、固定环梳齿槽（17），固定环（7）上的次级流道与电极框主体上的次级流道连通，固定环梳齿槽（17）与宽度较短的梳齿槽（8）拼接后与电极框主体另一侧的梳齿槽（8）结构、尺寸相同。

3.根据权利要求1所述一种一体双极液流电池电极框，其特征在于，所述固定环（7）中间设有支撑架（9），支撑架（9）将固定环（7）内部的电极腔（5）分隔为多个电极区，每个电极区长或宽为12-25cm，对应的次级流道设置有分流结构，分流数目与被分隔后的电极区的列数相同。

4.根据权利要求3所述一种一体双极液流电池电极框，其特征在于，所述支撑架（9）为十字形、井字形、两竖一横、三竖两横或三竖一横中的任意一种。

5.根据权利要求1所述一种一体双极液流电池电极框，其特征在于，所述密封垫片的横截面为“匚”形，一体成型，包裹于双极板（15）的外侧及上下边缘。

6.根据权利要求5所述一种一体双极液流电池电极框，其特征在于，所述密封垫片包括外环（10）、上部平垫层（11）、上部斜坡（12）、下部平垫层（13）、下部斜坡（14）和凸条（16），外环（10）紧贴于双极板（15）的外侧壁，上部平垫层（11）、上部斜坡（12）均位于双极板（15）的上部，上部平垫层（11）的纵截面为矩形，上部斜坡（12）的纵截面为三角形，上部平垫层（11）和上部斜坡（12）的纵截面组合为直角梯形，直角梯形的两个直角边与外环（10）的边缘平齐，上部平垫层（11）和上部斜坡（12）拼接的直角边与双极板（15）上表面平行，直角梯形斜面位于双极板（15）的内环，沿双极板（15）内环至外环的方向逐渐向远离双极板（15）方向倾斜；下部平垫层（13）、下部斜坡（14）位于双极板（15）的下部，下部平垫层（13）、下部斜坡（14）分别与上部平垫层（11）、上部斜坡（12）结构相同，关于双极板（15）对称设置；双极板（15）与上部平垫层（11）、上部斜坡（12）之间设有凸条（16），凸条（16）紧贴双极板（15），外环（10）的厚度为上部平垫层（11）、下部平垫层（13）、双极板（15）和凸条（16）的厚度之和。

7.根据权利要求6所述一种一体双极液流电池电极框，其特征在于，所述凸条（16）形状为梯形或矩形，梯形上窄下宽，凸条（16）设有多层，实现多级密封。

8.根据权利要求1所述一种一体双极液流电池电极框，其特征在于，所述凹槽（6）上下深度与左右宽度相同，深度或宽度为10-15mm。

9.根据权利要求3所述一种一体双极液流电池电极框，其特征在于，所述支撑架（9）的厚度为固定环（7）厚度的1/3-2/3，且与固定环（7）底部平齐。

10.一种全钒液流电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述一种一体双极液流电池电极框。