一种单液流电池电解液的导流装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于电化学工程与工业装置领域，设及单液流电池，特别设及一种单 液流电池电解液的导流装置。
【背景技术】
[0002] 当今社会一次能源短缺的局面将逐步显现，加快发展风能、太阳能、生物质能等可 再生能源已刻不容缓。为实现稳定供电，开发高效的规模储能技术意义非常重大。大规模 电池储能单元是可再生能源利用、智能电网建设的调节和稳定器件，具有极重要的作用，也 是必须有效解决的关键技术之一。液流电池是世界上规模最大的储能电池，由于设计灵活、 全寿命成本最低、能适合各种储能场合，因此竞争力很强，应用前景非常广阔，是可再生能 源利用的必备技术之一。
[0003] 液流电池的正、负极活性物质主要存在于电解液中，正、负极的电解液储存在电池 外各自独立的储液罐内，通过送液累流过液流电池，电池内的正、负极电解液由离子交换 膜隔开。在电池充、放电过程中，电解液中的活性物质离子在惰性电极表面发生价态的变 化。此等期间，膜两侧溶液的电荷为了达到平衡，必定有一种离子（如H+)同步地由一极 溶液通过离子交换膜向另一极溶液迁移。另外一种液流电池体系是沉积型液流电池，电 池的一个或两个电极的活性材料W电化学沉积/溶解过程储能。文献（J.PowerSources 27 (1989) 219)表明，上世纪80年代研究者提出了采用铜、锋、铁等沉积型电对的液流电池 体系，但沉积型电极的表面形貌不易控制，容易产生沉积层积累。2004年英国南开普敦大 学Pletcher课题组（Phys.Qiem.Qiem.Phys. 2004化）1773)基于传统铅酸二次电池的概念 提出一种新的全沉积型液流储能电池体系，W溶于甲基横酸水溶液中的铅离子分别在正负 极上沉积Pb〇2和Pb储能。但该电池仍没有解决沉积层不均匀、积累、形貌不佳等问题。我 们课题提出了锋镶单液流电池狂L200610109424. 7)，也存在锋沉积不均匀、边沿非正常沉 积与生长等问题。
[0004] 单液流电池用于太阳光伏发电、风力等不稳定性发电的蓄电，由于设计灵活，适合 各种储能场合，全寿命成本低，因此竞争力很强，应用前景非常广阔。从安全、储能效率、性 价比等方面比较来看单液流电池是最适宜规模化储能电池体系。单液流电池结构简单，电 解液单一，只有一个电解液回路，不必使用价格高昂的离子交换膜，避免了离子交叉污染的 问题，因此维护成本较低。
[0005] 电锻工业中不少工件需要局部电锻，要求只锻在需要锻覆的部位而其它位置不能 有锻层。一般采用涂覆绝缘材料，如聚己締清漆等等。但是涂漆容易起泡，而且电锻后必须 刮除。而采用塑料薄膜捆扎的局部绝缘方式，因塑料薄膜的弹性和热胀冷缩容易出现待绝 缘区浸入溶液而发生电沉积。
[0006] 液流电池的结构，尤其是导流装置，是影响液流电池性能的一个关键因素。导流装 置决定了电解液在电极内的分布，直接影响到电解液的传质速率、电流密度分布和过电位 分布等关键问题。电流密度分布不均匀和局部过电位高不仅会降低液流电池性能，而且容 易造成关键材料的腐蚀，缩短液流电池的使用寿命。
[0007] 对于常见液流电池常采用的电池导流装置包括内部具有空腔的壳体、位于壳体内 用于将电解液导入单格电池中的反应区流道、与所述反应区流道相连通的入口流道、W及 导流累，其中入口流道为平行流道、蛇形流道、或网格流道。当入口流道为蛇形流道时，虽然 位于蛇形流道内的电解液流速均匀，但是对于面积大的电极板，蛇形流道的流道过长，引起 压降过大，并且进出口浓度差大，反应速度相差较大，造成电流分布严重不均匀；当入口流 道为平行流道或网格流道时，由于平行流道和网格流道的突出优点是流动阻力小，可W降 低流道阻力损失，提高电堆的整体效率。但是该种流道中电解液的流动和反应情况的细微 差别会对电池的整体性能造成扰动，容易使电池性能不稳定。
[000引在单液流电池电堆内部，由于存在材料加工误差和组装误差，电解液在各个流道 内存在较大的流动阻力，距离入口流道近的反应区流道的压力和速度要比距离入口流道远 的反应区流道的压力和速度要大，该样会造成电解液在单电池之间分布不均匀，单电池之 间电压差增大，极板电流密度分布不均匀。
[0009] 基于W上的考虑，我们提出了一种单液流电池电解液的导流装置，该导流装置可 规范溶液流动方向和均匀性，达到均匀化电极反应电流的目标，结构简单，可用于电锻行业 和沉积型液流电池体系中。
【发明内容】
[0010] 本实用新型为解决现有技术中上述缺陷，提供一种改进的单液流电池电解液的导 流装置，其使得电解液能够均匀分配到反应区流道，从而提高电池效率，延长电池使用寿 命。
[0011] 本实用新型的目的是通过下述方式实现的：
[0012] 一种单液流电池电解液的导流装置，其包括内部具有空腔的壳体、入口流道、导流 累、设置在壳体内用于将电解液导入单格电池中的反应区流道、向所述反应区流道提供电 解液并与入口流道相连通的中转流道、用于将流出单格电池的电解液汇聚在一起并排出的 出口流道、W及设置在入口流道内的阻流板，中转流道位于反应区流道的底部。
[0013] 优选地，阻流板设置在靠近电解液进口处，且阻流板包括自入口流道的底部向上 延伸的第一挡板、自第一挡板的上端部向电解液进口延伸的第二挡板，其中第一挡板的高 度为入口流道高度的1/2~4/5,第二挡板延伸长度为第一挡板至电解液进口处垂直距离 的 1/2 ~4/5。
[0014] 优选地，第一挡板和第二挡板呈直角设置，电解液进口正对着第一挡板的中部。即 是将直立的L型顺时针旋转90。设置。
[0015] 根据本实用新型的一个具体实施和优选方面，在中转流道的底部设有分流座，分 流座包括座本体；并排设置在座本体上的多个用于盛装电解液的分流槽，分流槽自顶部向 底部凹陷。
[0016] 优选地，分流槽呈倒梯形或圆弧形。
[0017] 优选地，反应区流道包括多组单格电池相互平行设置形成长方形空腔，空腔上设 有所述电解液导入口。
[0018] 优选地，多组长方形空腔均匀且间隔的分布在壳体内。
[0019] 此外，导流累与出口流道连通，能够将位于出口流道内的电解液抽出、并输送至入 口流道内，可实现循环使用。
[0020] 由于上述技术方案的采用，本实用新型与现有技术相比具有W下优点：
[0021] 本实用新型能够使得电解液流速均匀的分配到反应区流道内，解决了不同单格电 池之间因电解液分配不均匀导致的电压差增大、极板电流密度分布不均匀的技术难题，使 不同单格电池之间的流场均匀，最终达到均匀分配电解液至各个单格电池中。
【附图说明】
[0022] 图1是本实用新型导流装置的主视示意图；
[002引图2为图1的俯视示意图；
[0024] 图3为图1中入口流道的放大示意图；
[00巧]图4为图1中中转流道的放大示意图。
[0026] 其中；1、壳体；2、入口流道；3、导流