[实用新型]一种VRFB电池用流场板

说明书

本实用新型涉及一种电池部件，具体涉及一种VRFB电池用流场板。本实用新型的技术方案如下：一种VRFB电池用流场板，包括入口导流槽、梯形流道和出口导流槽，所述梯形流道分别与入口导流槽及出口导流槽相连通，所述流道横截面为梯形，所述梯形的侧边与底边夹角为30°。本实用新型提供的VRFB电池用流场板，改变了流场板的内部流道结构，电解液的扩散更加深入、分布更加均匀，降低了浓差极化，提升了电池效率和性能。

技术领域

本实用新型涉及一种电池部件，具体涉及一种VRFB电池用流场板。

背景技术

全钒液流电池(VRFB)作为一种新型高效绿色蓄电储能装置，不仅可以用作太阳能、风能发电过程配套的储能装置，还可以用于电网调峰，提高电网稳定性，保障电网安全等方面发挥着极其重要的作用，其社会经济价值无疑是巨大的。

VRFB的概念是由Thaller于1974年提出的。电池的电能和化学能的相互转化是由电解质溶液的活性物质发生可逆氧化还原反应引起的。1985年，来自澳大利亚新南威尔士大学的M.Skllas-Kasacos教授团队介绍了对VRFB的概念。VRFB的活性物质是不同价态的钒离子，解决了液流电池电解质交叉污染的问题，同时，VRFB的储能规模灵活、安全、寿命长等特点，在大规模储能技术中脱颖而出，成为最有前途的技术之一。

VRFB作为一种新型高效的储能系统，其电解质为不同价态的钒离子，电解液通过蠕动泵泵入电池体，并在储罐和半电池的闭合回路中循环，中间膜采用质子交换膜，电解质通过流场板流道在石墨毡电极表面发生电化学反应，在集流板上收集电流。在VRFB中，正负极电化学反应为VRFB的基本原理提供了指导。充电时电子被释放并通过集流板传输到外部电路。在充电之前，正极溶液是电中性的，并且由于充电反应后电子的损失，整个系统带正电；由于在负电极充电之后获得的电子，整个系统带负电。

VRFB用的流场板中的流场结构设计的合理性会直接影响电池内部电解液在石墨毡电极表面分布均匀性，也会对充放电性能、电池效率以及电池的循环稳定性有影响，因此合理的流场结构已成为影响VRFB输出性能的关键因素之一。

现有技术中，流场板中的流道横截面形状为矩形或者正方形，电解液不易扩散、分布不匀，浓差极化大，降低了电池效率和性能。

实用新型内容

本实用新型提供一种VRFB电池用流场板，改变了流场板的内部流道结构，电解液的扩散更加深入、分布更加均匀，降低了浓差极化，提升了电池效率和性能。

本实用新型的技术方案如下：

一种VRFB电池用流场板，包括入口导流槽、梯形流道和出口导流槽，所述梯形流道分别与入口导流槽及出口导流槽相连通，所述流道横截面为梯形，所述梯形的侧边与底边夹角为30°。

所述的VRFB电池用流场板，其中所述梯形流道分布方式为蛇形、龟形或平行。

本实用新型的有益效果为：本实用新型扩大了流道(电解液)与电极的接触面积，相当于增大了电极的有效面积；同时流道侧面给予流道内部电解液一个垂直于电极表面方向的分力，使电解液的扩散更加深入、分布更加均匀，降低了浓差极化，提升了电池效率和性能。

附图说明

图1为对比例流场板立体示意图；

图2为对比例流场板俯视图；

图3为对比例正方形流道截面图；

图4为实施例VRFB电池用流场板俯视图；

图5为实施例VRFB电池用流场板梯形流道截面图；

图6为不同流场板的VRFB充放电曲线对比图；

图7为不同流场板的VRFB放电容量对比图；