[发明专利]插槽式集流结构、测量系统及其测量方法

权利要求书

1.一种用于测量带有流道的液流电池电流密度分布的插槽式集流结构，插槽式集流结构包括集流框(1)、插放在集流框(1)上的多个刀形石墨集流体(2)和固定刀形石墨集流体(2)的绝缘密封垫片(3)，其特征在于：

集流框(1)，集流框(1)一侧上设有引入电解液的进液口(4)和相对侧上设有用于排出电解液的出液口(5)，集流框(1)的第一表面(6)刻有相邻的流道槽(7)和贯穿槽(8)，所述流道槽(7)一端连通进液口(4)，另一端连通出液口(5)，

刀形石墨集流体(2)，其包括刀身部分(9)和刀柄部分(10)，两两相邻的刀形石墨集流体(2)的刀身部分(9)重叠布置，刀柄部分(10)相反布置，每个刀形石墨集流体(2)的刀身部分(9)从集流框(1)相对于第一表面(6)的第二表面(11)插入所述贯穿槽(8)且从第一表面(6)突出形成流道脊部，外部检测电路电连接所述刀柄部分(10)，刀形石墨集流体(2)的刀身部分(9)长宽尺寸与所述贯穿槽(8)相同，所述集流框(1)由达洛氏硬度值大于8度的耐腐蚀绝缘材料制成，

绝缘密封垫片(3)，其包括多个容纳刀柄部分(10)的凹槽(12)，所述第一表面(6)设有包含流道槽(7)和贯穿槽(8)的内凹区域(13)，所述内凹区域(13)与液流电池的电极材料(14)紧密接触，所述刀形石墨集流体(2)的个数、凹槽(12)个数和贯穿槽(8)个数相同。

2.根据权利要求1所述的插槽式集流结构，其特征在于：刀形石墨集流体(2)的刀身部分(9)厚度与集流框(1)的厚度相同。

3.根据权利要求1所述的插槽式集流结构，其特征在于：所述流道槽(7)为蛇形流道槽、回行流道槽、平行流道槽、交指形流道槽或弯曲波浪式流道槽。

4.根据权利要求1所述的插槽式集流结构，其特征在于：绝缘密封垫片(3)由邵氏硬度为40HA～90HA之间的耐腐蚀绝缘材料制成。

5.根据权利要求1所述的插槽式集流结构，其特征在于：集流框(1)的厚度为8mm，流道槽(7)由多条U行槽组成，其长度为36mm，宽度为2mm，槽深为2mm，贯穿槽(8)长度为34mm，宽度为2mm。

6.一种带有流道的液流电池电流密度分布的测量系统，其特征在于，所述测量系统包括带有流道的液流电池和测量装置(16)，所述液流电池包括根据权利要求1-5中任一项所述的插槽式集流结构，第一表面(6)和电极材料(14)紧密接触，测量装置(16)包括：

充放电单元(17)，其对所述液流电池充放电，刀柄部分(10)和充放电单元(17)形成外部检测电路，

多个电流传感器(18)，所述电流传感器(18)分别测量每个刀柄部分(10)的检测电路的电流，

数据采集单元(19)，其采集和记录所述电流传感器(18)的电流数据。

7.根据权利要求6所述的测量系统，其特征在于：所述电极材料(14)为石墨毡电极，隔膜(20)将正极石墨毡电极和负极石墨毡电极隔开，负极集电板(15)一侧设有导电铜板(21)，所述电流传感器(18)为霍尔电流传感器。

8.一种利用权利要求1-5中任一项所述的插槽式集流结构的测量方法，其步骤包括：

第一步骤(S1)中，带有流道的液流电池中布置所述插槽式集流结构，或将所述插槽式集流结构替换电池中集流板和导电板，

第二步骤(S2)中，电解液从进液口(4)引入、流入流道槽(7)和从出液口(5)排出，每个刀形石墨集流体(2)的刀身部分(9)从集流框(1)相对于第一表面(6)的第二表面(11)插入所述贯穿槽(8)且从第一表面(6)突出形成流道脊部，

第三步骤(S3)中，充放电单元(17)对所述液流电池充放电，刀柄部分(10)和充放电单元(17)形成外部检测电路，

第四步骤(S4)中，多个电流传感器(18)分别测量每个刀柄部分(10)的外部检测电路的电流，第五步骤(S5)中，数据采集单元(19)采集和记录所述电流传感器(18)的电流数据。