一种液流电池的板框的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种液流电池的板框。一种液流电池的板框，包括第一框体、第二框体和设置于所述第一框体、第二框体之间的双极板，第一框体设置有至少两个第一进液口、两个第一出液口、第一进液支路流道和第一出液支路流道，第一进出液支路流道的一端连通双极板，另一端分别连通第一进出液口；所述第二框体设置有至少两个第二进液口、第二出液口、第二进液支路流道和第二出液支路流道，第二进出液支路流道的一端连通双极板，另一端分别连通第二进出液口。本技术方案设置多个进出液口以提高电解液的流量，同时每个进出液口在板框上设有分支流道以增强电解液流动的灵活性，因此电解液在板框内部流动更均匀，电池的电流密度和效率提高。
【专利说明】一种液流电池的板框
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及液流电池【技术领域】，尤其涉及一种液流电池的板框。
【背景技术】
[0002]液流电池又称氧化还原液流电池，它是一种非常具有发展前景的绿色环保储能电池，具有特殊的电池结构，其活性物质贮存在电堆外部的储液罐中。氧化还原液流电池与传统的固相蓄电池相比，具有浓差极化小、电池容量大且容易调整、寿命长、能耐受大电流充放、不会产生污染环境的废弃物等优势，易于与太阳能和风能发电相匹配，为可再生能源的利用提供技术保证。
[0003]氧化还原液流电池电堆由端板、板框、双极板、多孔电极和质子交换膜等部件组成。其中双极板镶嵌在板框内，板框设有正负极电解液的流通通道。
[0004]目前液流电池板框的流道设计一般是在板框两面各设置一个进液口和一个出液口，分别用于正极电解液和负极电解液的流入和流出。现有技术的板框中，电解液体在板框内部的双极板上的流动不均匀，严重影响电池的电流密度和效率。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型提供一种液流电池的板框，该板框可增强电解液在板框内部流动的均匀性，提高电池的电流密度和效率。
[0006]一种液流电池的板框，包括第一框体、第二框体和设置于所述第一框体、第二框体之间的双极板，所述第一框体设置有至少两个第一进液口、第一出液口、第一进液支路流道和第一出液支路流道，所述第一进液支路流道和第一出液支路流道的一端均连通双极板，另一端分别连通第一进液口和第一出液口 ；所述第二框体设置有至少两个第二进液口、第二出液口、第二进液支路流道和第二出液支路流道，所述第二进液支路流道和第二出液支路流道的一端均连通双极板，另一端分别连通第二进液口和第二出液口。
[0007]其中，所述双极板设有连通所述第一进液支路流道、第一出液支路流道、第二进液支路流道和第二出液支路流道的明槽，所述明槽设置于所述双极板的表面。
[0008]其中，还包括与所述明槽连通的暗槽，所述暗槽设置于所述明槽分别与第一进液口、第一出液口、第二进液口、第二出液口的之间。
[0009]其中，所述第一框体和第二框体均呈矩形，所述第一框体的背面和第二框体的背面通过可拆卸结构结合。
[0010]其中，所述第一进液口和第一出液口呈对角地分别设置于所述第一框体的正面的一组对边的两条边，所述第二进液口和第二出液口呈对角地分别设置于所述第二框体的正面的一组对边的两条边，所述第一框体的对边与第二框体的对边处于相对的位置。
[0011]其中，所述第一进液口所在的边靠近所述第二出液口所在的边。
[0012]其中，所述第一进液口和第一出液口呈对角地分别设置于所述第一框体的正面的一组对边的两条边，所述第二进液口和第二出液口呈对角地分别设置于所述第二框体的正面的一组对边的两条边，所述第一框体的对边与第二框体的对边处于相交错的位置。
[0013]其中，所述第一进液支路流道、第一出液支路流道、第二进液支路流道、第二出液支路流道包括若干直槽道和弧形槽道，所述直槽道与弧形槽道连通。
[0014]其中，所述第一进液支路流道、第一出液支路流道设置于所述第一框体的表面，所述第二进液支路流道、第二出液支路流道设置于所述第一框体的表面。
[0015]其中,还包括密封垫片,所述密封垫片嵌入第一框体、第二框体。
[0016]本实用新型的有益效果为:本技术方案通过设置多个进出液口以提高电解液的流量，同时每个进液口和出液口均在板框上设有多条分支流道以增强电解液流通面积，因此电解液在板框内部流动更均匀，使得电池的电流密度和电池储能效率提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1(a)为本实用新型一实施例的第一框体的进出液口及支路流道的分布示意图；
[0018]图1(b)为本实用新型一实施例的第二框体的进出液口及支路流道的分布图；
[0019]图2(a)为本实用新型又一实施例的第一框体的进出液口及支路流道分布示意图；
[0020]图2(b)为本实用新型又一实施例的第二框体的进出液口及支路流道分布示意图；
[0021]图3(a)为本实用新型再一实施例的第一框体的进出液口及支路流道的分布示意图；
[0022]图3(b)为本实用新型又一实施例的第二框体的进出液口及支路流道的分布示意图；
[0023]图中:
[0024]I一第一进液口 ；2—第一出液口 ；3—第二进液口 ；4一第二出液口 ；5—第一进液支路流道；6—第一进液支路流道；7—第二进液支路流道；8—第二进液支路流道；9一双极板；10—第一框体；11一第二框体。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
[0026]一种液流电池的板框，包括矩形的第一框体10和第二框体11。该两框体的内框分别嵌入有正负电极，质子交换膜位于两组单电池的板框之间，且位于电极的外侧。第一框体10设置有至少两个第一进液口 1、第一出液口 2、第一进液支路流道5和第一出液支路流道6，所述第一进液支路流道5和第一出液支路流道6的一端均连通双极板9，另一端分别连通第一进液口 I和第一出液口 2 ;所述第二框体11设置有至少两个第二进液口 3、第二出液口 4、第二进液支路流道7和第二出液支路流道8，所述第二进液支路流道7和第二出液支路流道8的一端均连通双极板9，另一端分别连通第二进液口 3和第二出液口 4。
[0027]电池工作时，正极电解液由可第一进液口 I进入，经第一进液支路流道5后流过双极板9后，再由第一出液支路流道6汇入第一出液口 2流出；负极电解液可由第二进液口 3流入，经流过双极板9后，由第二出液支路流道8汇入第二出液口 4流出。
[0028]本例中的同一边的支路流道的中间设置隔离带，该隔离带为板框结构设计，在板框上直接加工而成，这样设计是一方面可起到支撑作用，加强板框的强度，另一方面，对两个进液口进行分隔，防止由于电极上流动阻力不均造成电解液选择性流动。
[0029]在一个优选的实施例中，双极板设有连通所述第一进液支路流道、第一出液支路流道、第二进液支路流道和第二出液支路流道的明槽。该明槽可设置于所述双极板的表面；该明槽分别与第一进液口、第一出液口、第二进液口、第二出液口的之间设置暗槽。暗槽与明槽结构的结合解决电极腐蚀问题。
[0030]第一进液支路流道5、第一出液支路流道6、第二进液支路流道7、第二出液支路流道8包括若干直槽道和弧形槽道，该弧形槽道可为“U”型槽道。所述直槽道与弧形槽道连通。进出液支路流道设置于第一、第二框体11的表面，作为另外的实施方式，也可设置在框体的内部。第一框体10、第二框体11的表面各嵌有密封垫片，从而将进出液支路流道覆盖成半封闭体。
[0031]图1(a)、图1(b)分别为本实用新型一实施例的第一框体、第二框体的进出液口及支路流道的分布示意图。第一框体10正面的进出液口与进出液支路流道的布局与第二框体11正面的进出液口与进出液支路流道的布局相同。以第一进液口 1、第一出液口、第二进液口、第二出液口 4的数量均为两个为例，来说明其分布。第一进液口 I和第一出液口 2呈对角地分别设置于所述第一框体10的正面的一组对边的两条边，所述第二进液口 3和第二出液口 4呈对角地分别设置于所述第二框体11的正面的一组对边的两条边，所述第一框体10的对边与第二框体11的对边处于相平行的位置。第一进液口 I所在的边靠近所述第二出液口 4所在的边。
[0032]本例中，从任意一框体的正面俯视该框体，电解液在双极板9的一面的流向与在双极板9的另一面流向为逆向，作为其他的实施方式，也可为同向。
[0033]图2(a)、图2(b)分别为本实用新型又一实施例的第一框体、第二框体进出液口及支路流道分布示意图。以第一进液口 1、第一出液口 2、第二进液口 3、第二出液口 4的数量均为四个为例，来说明其分布。第一进液口 I和第一出液口 2呈对角地分别设置于所述第一框体10的正面的一组对边的两条边，所述第二进液口 3和第二出液口 4呈对角地分别设置于所述第二框体11的正面的一组对边的两条边，所述第一框体10的对边与第二框体11的对边处于相交错的位置。
[0034]本例中，从任意一框体的正面俯视该框体，电解液在双极板9的一面的流向与在双极板9的另一面流向刚好为垂直，即十字交叉的流动。
[0035]图3(a)、图3(b)分别为本实用新型再一实施例的第一框体、第二框体的进出液口及支路流道的分布示意图。以第一进液口 1、第一出液口 2、第二进液口 3、第二出液口 4的数量均为四个为例，来说明其分布。第一进液口 I和第一出液口 2分别设置于所述第一框体10的一对相对的侧面，所述第二进液口 3和第二出液口 4分别设置于所述第二框体11的一对相对的侧面。
[0036]本例中，第一进出液口所处的侧面与第二进出液口所处的侧面可处于相同的位置(该图所示的位置)，也可处于相邻的位置。[0037]值得注意的是，以上实施例中，进出液口的数量可根据板框的尺寸大小来设置。不仅第一进液口 1、第一出液口 2、第二进液口 3、第二出液口 4的形状、深度、内外径均可相同及第一进液支路流道5、第一出液支路流道6、第一进液支路流道5、第一出液支路流道6的结构形状均可相同，而且第一框体10和第二框体11可完全相同。
[0038]注意，以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种液流电池的板框，包括第一框体(10)、第二框体(11)和设置于所述第一框体(10)、第二框体(11)之间的双极板(9)，其特征在于，所述第一框体(10)设置有至少两个第一进液口(I)、至少两个第一出液口(2)、至少两个第一进液支路流道(5)和至少两个第一出液支路流道出)，所述第一进液支路流道(5)和第一出液支路流道(6)的一端连通双极板(9)，另一端分别连通第一进液口(I)和第一出液口(2);所述第二框体(11)设置有至少两个第二进液口(3)、至少两个第二出液口(4)、至少两个第二进液支路流道(7)和至少两个第二出液支路流道(8)，所述第二进液支路流道(7)和第二出液支路流道(8)的一端均连通双极板(9)，另一端分别连通第二进液口(3)和第二出液口(4)。
2.根据权利要求1所述的一种液流电池的板框，其特征在于，所述双极板(9)设有连通所述第一进液支路流道(5)、第一出液支路流道(6)、第二进液支路流道(7)和第二出液支路流道⑶的明槽。
3.根据权利要求2所述的一种液流电池的板框，其特征在于，还包括连通所述明槽的暗槽，所述暗槽设置于所述明槽分别与第一进液口(I)、第一出液口(2)、第二进液口(3)、第二出液口(4)的之间。
4.根据权利要求1所述的一种液流电池的板框，其特征在于，所述第一进液口(I)和第一出液口(2)呈对角地分别设置于所述第一框体(10)的正面的一组对边的两条边，所述第二进液口(3)和第二出液口(4)呈对角地分别设置于所述第二框体(11)的正面的一组对边的两条边，所述第一框体(10)的对边与第二框体(11)的对边处于相平行的位置。
5.根据权利要求4所述的一种液流电池的板框，其特征在于，所述第一进液口(I)所在的边靠近所述第二出液口(4)所在的边。
6.根据权利要求4所述的一种液流电池的板框，其特征在于，所述第一进液口(I)和第一出液口(2)呈对角地分别设 置于所述第一框体(10)的正面的一组对边的两条边，所述第二进液口(3)和第二出液口(4)呈对角地分别设置于所述第二框体(11)的正面的一组对边的两条边，所述第一框体(10)的对边与第二框体(11)的对边处于相交错的位置。
7.根据权利要求4所述的一种液流电池的板框，其特征在于，所述第一进液支路流道(5)、第一出液支路流道(6)、第二进液支路流道(7)、第二出液支路流道(8)包括若干直槽道和弧形槽道，所述直槽道与弧形槽道连通。
8.根据权利要求1所述的一种液流电池的板框，其特征在于，所述第一进液支路流道(5)、第一出液支路流道(6)设置于所述第一框体(10)的表面，所述第二进液支路流道(7)、第二出液支路流道(8)设置于所述第二框体(11)的表面。
【文档编号】H01M8/02GK203596393SQ201320547870
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】韩洪涛, 张凤东, 扈显琦, 王海江, 田戈 申请人:承德万利通实业集团有限公司, 清华大学