[发明专利]双极板组件和液流电池

说明书

技术领域

本发明涉及液流电池技术领域，更具体地，涉及一种双极板组件和液流电池。

背景技术

现有技术中的液流电池堆包括多个依次叠放设置的液流电池。

现有技术中的液流电池包括离子交换膜、电极和双极板本体，电极设置在双极板本体的反应凹槽内，电极设置在离子交换膜和双极板本体之间，且双极板本体的导流槽朝向离子交换膜一侧设置。

在液流电池工作时，电解液需要通过导流槽流入反应凹槽内，因而正、负极电解液在流经导流槽时与离子交换膜充分接触、进行离子交换，从而导致正、负极电解液容量不均衡、导致液流电池堆容量下降、导电性能下降、旁路电流损失，进而导致液流电池堆无法正常运转。

发明内容

本发明旨在提供一种双极板组件和液流电池，以解决现有技术液流电池容量低、导电性能差的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种双极板组件，包括双极板本体，双极板本体具有导流槽和用于容纳电极的反应凹槽，双极板组件还包括导流管，导流管设置在导流槽内，且导流管与导流槽形状相适应，导流管的第一端与双极板本体的第一进液口或第一出液口连通，导流管的第二端与双极板本体的反应凹槽连通。

进一步地，导流管的第二端的管壁上具有液流孔，液流孔朝向反应凹槽一侧设置。

进一步地，液流孔为多个，多个液流孔沿导流管的第二端的长度方向依次排列设置。

进一步地，导流管是耐酸的绝缘材料制成的。

进一步地，双极板组件还包括挡块，挡块为多个，多个挡块间隔排列设置在导流槽与反应凹槽连通的开口处，相邻两个挡块之间形成电解液分配沟槽，导流槽通过电解液分配沟槽与反应凹槽连通。

进一步地，导流管的多个液流孔与多个电解液分配沟槽一一对应设置。

进一步地，导流槽与反应凹槽连通的开口的长度等于反应凹槽的宽度。

根据本发明的另一个方面，提供了一种液流电池，包括电极、离子交换膜和双极板组件，电极设置在离子交换膜与双极板组件之间，双极板组件是上述的双极板组件，电极设置在双极板组件的双极板本体的反应凹槽内，且双极板组件的导流管设置在离子交换膜与双极板组件的双极板本体的导流槽之间。

进一步地，液流电池还包括密封垫片，密封垫片设置在双极板组件与离子交换膜之间。

进一步地，密封垫片具有：第二进液口，第二进液口与双极板组件的双极板本体的第一进液口连通；第二出液口，第二出液口与双极板组件的双极板本体的第一出液口连通；用于避让电极的避让孔，电极位于避让孔内。

本发明中的导流管设置在双极板本体的导流槽内，且导流管与导流槽形状相适应，导流管的第一端与双极板本体的第一进液口或第一出液口连通，导流管的第二端与双极板本体的反应凹槽连通。由于设置有导流管，因而电解液在导流管内流动，从而使电解液与离子交换膜隔离，避免正、负极电解液与离子交换膜离子交换，进而保证了正、负极电解液容量均衡、保证了液流电池的容量、提高了液流电池的导电性能、减少了旁路电流。同时，本发明中的双极板组件具有结构简单、制造成本低的特点。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明中的双极板本体的结构示意图；

图2示意性示出了图1中A-A向的剖视图；

图3示意性示出了本发明中的双极板本体与电极的连接关系示意图；

图4示意性示出了本发明中的导流管的结构示意图；

图5示意性示出了本发明中的导流管与双极板本体的连接关系示意图；

图6示意性示出了本发明中的密封垫片的结构示意图；

图7示意性示出了本发明中的密封垫片、电极和双极板组件的连接关系示意图；

图8示意性示出了图7中B-B向的剖视图；

图9示意性示出了本发明中的液流电池的结构示意图；

图10示意性示出了本发明中一个优选实施例中密封垫片、液流框、电极和双极板组件的连接关系示意图；以及

图11示意性示出了本发明中另一个优选实施例中密封垫片、液流框、电极和双极板组件的连接关系示意图。