[实用新型]一种适用于液流电池或电堆的双极板

说明书

一种适用于液流电池或电堆的双极板，所述双极板为一矩形平板状结构，在平板的一侧表面或二侧表面中部有一用于与电极接触的矩形区域，称之为电极区域；电解液从矩形区域的一条矩形侧边流入电极区域、由与其平行的另一条矩形侧边流出电极区域，流入侧边称之为电极区域入口边，流出侧边称之为电极区域出口边，另外二条相平行的矩形侧边称之为左右侧边；该双极板结构简单，加工方便，通过促使电解液沿平行于进出口截面方向上流动而有效提高电解液流动的均匀性，缓解局部效应，提升电池性能。

技术领域

本实用新型涉及液流电池领域，特别涉及液流电池或电堆双极板。

背景技术

随着能源问题的凸显，可再生能源收到越来越广泛的关注。利用可再生能源的一种理想方式是可再生能源发电，清洁且方便。然而，可再生能源发电具有不连续、不稳定等诸多问题，要实现可在生能源发电的高效利用，需要有储能设备的介入。在众多储能技术中，液流电池技术因具有容量与功率可独立设计、安全性高、环境友好等诸多优点而广受青睐。在液流电池运行过程中，溶有活性物质的电解液通过泵的作用在电池或电堆内部流动，并在多孔电极上发生电化学反应，从而实现能量的存储与释放。在液流电池中，电解液的流动特性与电池性能密切相关。电解液分布的均匀性直接影响电池和电堆的性能。在现有的液流电池流场结构中，电解液的分布并不均匀，尤其是在平行于进出口截面方向上，这会影响活性物质的利用，引发电压效率低、材料腐蚀等不良后果。

实用新型内容

针对液流电池中电解液在平行于于进出口截面上分布不均匀的问题，该实用新型提出一种新型的带导流结构的液流电池或电堆双极板结构，其结构简单，加工方便，通过在双极板上设计适当朝向的导流凹槽，可实现电解液在平行于于进出口截面方向上均匀流动，从而实现电池和电堆内部电解液的均匀分布。同时适当的导流沟槽有着增大电解液更新速度的优点，可降低电解液中活性物质浓度在垂直于进出口截面方向上的梯度，最终降低电池和电堆总体极化，消除关键材料的局部腐蚀，提高电池的功率密度和运行稳定性。对液流电池的发展和应用具有重要意义。

为实现上述目的，本实用新型提供的具体技术方案如下:

一种适用于液流电池或电堆的双极板，其特征在于：所述双极板为一矩形平板状结构，在平板的一侧表面或二侧表面中部有一用于与电极接触的矩形区域，称之为电极区域；电解液从矩形区域的一条矩形侧边流入电极区域、由与其平行的另一条矩形侧边流出电极区域，流入侧边称之为电极区域入口边，流出侧边称之为电极区域出口边，另外二条相平行的矩形侧边称之为左右侧边；于双极板的电极区域从入口边向出口边等间隔设有2行以上的第一凹槽组，每行第一凹槽组均由平行于左右侧边的2个以上等间隔的条状第一导流槽构成，第一导流槽位于双极板板体表面所在平面A的左右二条边与左右侧边平行，且相邻2行第一凹槽组间的第一导流槽一一对应、且对应第一导流槽的左右二条边分别处于二条平行的直线上；即2行以上的第一凹槽组于左右侧边的投影为由线段间隔成的虚线，每个线段对应一行第一凹槽组；于双极板的电极区域从入口边向出口边等间隔设有2行以上的第二凹槽组，每行第二凹槽组均由平行于左右侧边的2个以上等间隔的条状第二导流槽构成，第二导流槽位于双极板板体表面所在平面A的左右二条边与左右侧边平行，且相邻2行第二凹槽组间的第二导流槽一一对应、且对应第二导流槽的左右二条边分别处于二条平行的直线上；即2行以上的第二凹槽组于左右侧边的投影为由线段间隔成的虚线，每个线段对应一行第二凹槽组；第二凹槽组与第一凹槽组相互间隔设置，即2行相邻的第二凹槽组由1行第一凹槽组间隔开；相邻第一凹槽组与第二凹槽组中的第一导流槽与第二导流槽依次交错设置，即第一凹槽组中的第一导流槽于入口边的投影A与第二凹槽组中的第二导流槽于入口边的投影B相互等间隔依次交错；即相邻的二个投影B由1个投影A间隔开；相邻的第一凹槽组和第二凹槽组中，靠近入口边的第一或第二凹槽组中的第一或第二导流槽远离入口边的一端和靠近其左右二侧的、与其相邻的远离入口边的第二或第一凹槽组中的第二或第一导流槽靠近入口边的一端通过第三导流槽相连。

本实用新型电池或电堆设计标准为：