[发明专利]一种阴极电极框在锌溴单液流电池中的应用

说明书

本发明涉及液流电池储能技术领域，特别涉及一种阴极电极框在锌溴单液流电池中的应用，其为矩形平板，于电四角设置电解液进口和电解液出口；中部设有容置多孔电极的通孔；于电极框一侧表面上，于中部通孔相对二条边分别设有液体分配凹槽；电解液出口位于平板左上方，出口主流道凹槽分成上下二个，出液分配凹槽分成左右二个，上部的出口主流道凹槽与电解液出口的上半部分相连通，下部的出口主流道凹槽与电解液出口的下半部分相连通；上部的出口主流道凹槽右端与右侧的出液分配凹槽左端相连通，下部的出口主流道凹槽右端与左侧的出液分配凹槽左端相连通；电解液进口与出口相对称。本发明增加了电解液流通面积；减小了流动阻力。

技术领域

本发明涉及液流电池储能技术领域，特别涉及一种锌溴单液流电池领域。

背景技术

锌溴单液流电池是一种新型的低成本、高效率、长使用寿命的液流电池储能技术，具有较高的能量密度，装置简单易操纵，正极活性物质封闭在电堆内部，不仅可以减少循环泵和储液桶的使用，降低电堆成本，还可有效杜绝溴的污染。其主要应用于电网调峰、风能和太阳能等可再生能源发电等领域。电极框作为电堆结构中重要的组成部分，承接着碳塑复合双极板和隔膜，以及实现电解液的密封和分配等作用。现有锌溴单液流电池负极电极框存在以下缺点：1.电解液进出口主流道凹槽流通面积过小，流阻较大，减小了电堆的流量，降低了电解液流速；2.电极框上的进出口主流道凹槽具有较大的折转，造成较大的流阻，降低电解液流速；3.进出口分液流道流通面积很小，且采用渐扩设计，减小了电解液的流速。由于锌溴单液流电池负极为锌的沉积溶解反应，如果电解液流速过低，锌的沉积均匀性会变差，影响电池寿命。除此之外还会导致锌枝晶的生长，锌枝晶若刺破隔膜，不仅会造成电池自放电影响库伦效率，严重者还会导致电池短路，存在重大安全隐患。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种阴极电极框在锌溴单液流电池中的应用。阴极电极框材料选用PVC聚氯乙烯，易于加工。电解液进出口主流道凹槽分为上下二个，极大的增加了电解液流通面积；减小了主流道的弯折角度，减小了流动阻力；增大进出口分液流道流通面积，并且采用渐缩设计，对电解液起到了二次加速的作用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：