一种液流电池的一体化流道板及电堆的制作方法

本发明涉及储能，具体涉及一种液流电池的一体化流道板及电堆。

背景技术：

1、液流电池是一种新兴的储能电池，具有安全性好、使用寿命长的特点，是长时储能应用的理想电池。而在液流电池中，电堆作为其核心部件，其性能的好坏直接关系到整个系统的性能和成本。

2、在现有技术中，通常在电极框上设置流道，通过两个电极框的堆叠构成完整的电解液流道，电极框之间采用密封材料或焊接的方式进行连接，这种堆叠方式，只能一次堆叠一片，并且还存在密封结构复杂，存在漏液风险，影响安装效率，在一定程度上增加了电堆的成本。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于：针对现有液流电池流道技术不足，公开了一种液流电池的一体化流道板及电堆，一体化流道板包括流道主体板、流道封板，流道主体板上均匀分布着多个流道槽，流道封板与流道主体板叠合时，流道主体板流道槽和流道封板的条状凸起配合形成一体化流道板，一体化流道板上均匀布置着与液流电池电极数量相同等的流道，一体化流道板上的流道彼此分开，在流道板底部每个流道处设有一个流道口，流道板的上部有正极电解液共享通道和负极电解液共享通道，所有正极流道与正极共享通道联通，所有负极流道与负极共享通道联通；一体化流道板结构简单，密封方式可靠性高，操作简单方便，降低了流道漏液风险，同时减少电堆安装工序，降低了成本。

2、为实现以上技术效果，采用如下技术方案：

3、一种液流电池的一体化流道板，由流道主体板和流道封板组成；其中流道主体板上设有正极电解液共享通道和负极电解液共享通道，在流道主体板上均匀布置有流道槽一，流道槽一交替与正极电解液共享通道和负极电解液共享通道连通，分别用于流通不同极性的电解液；与之配合的流道封板上，均匀分布着与流道槽一相配合的凸起一，流道口分布在流道封板的两端，交替分布有贯穿式正极电解液流道口和贯穿式负极电解液流道口；流道封板与流道主体板安装后，在流道槽一和凸起一之间形成正极电解液流道和负极电解液流道，正极电解液流道的上端与正极电解液共享通道联通，下端与正极电解液流道口联通，负极电解液流道的上端与负极电解液共享通道联通，下端与负极电解液流道口联通，共享通道和流道口位于流道的两端；正负极电解液流道前后交替分布，交替与共享通道和流道口连接，形成电解液联通通道。

4、进一步的，所述一体化流道板还包括流道主体板改型，流道主体板改型在其上部均匀设有与流道主体板流道槽一相对应的凸起二，在两侧也交替分布有液流入口；在下部均匀布置有流道槽二，流道槽二的上部交替与液流入口连通；流道主体板改型与流道主体板安装后，在流道槽一和凸起二之间形成正极电解液流道和负极电解液流道，流道主体板改型下部与流道封板安装后，在流道槽二和凸起一之间形成下侧正极电解液流道和下侧负极电解液流道；

5、正/负极电解液流道上端与正/负极电解液共享通道联通，下部通过液流入口与下侧正/负极电解液流道相联通，下侧正/负极电解液流道的下端与正/负极电解液流道口联通，整体形成“”形流道。

6、进一步的，所述电解液共享通道的形状为任意形状，包括圆形、椭圆形、方形。

7、进一步的，所述流道主体板、流道封板配合安装后，通过密封材料或焊接实现各个流道的密封，使流道之间实现隔离，不同流道中的电解液不会发生串液。

8、进一步的，所述流道主体板改型安装后，通过密封材料或焊接实现各个流道的密封，使流道之间实现隔离，不同流道中的电解液不会发生串液。

9、进一步的，所述密封材料为耐腐蚀橡胶、弹性体树脂中的一种或者多种。

10、进一步的，所述流道主体板、流道封板的材质是非金属材料且具有绝缘性。

11、进一步的，所述流道主体板改型的材质是非金属材料且具有绝缘性。

12、进一步的，所述流道主体板、流道封板包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、abs、cpvc、三元乙丙橡胶中的一种或其改性聚合物材料中的一种或多种。

13、一种液流电池电堆，所述电堆由流道板和极芯组组成，其特征在于，所述液流电池包括上述中任一项所述的一体化流道板。

14、本发明的有益效果为：

15、本发明提供一种一体化流道板结构，这种结构简单，没有复杂的流道密封设计，大量减少密封圈的使用量，降低了电堆的漏液风险，同时一体化流道板设计减少了安装工序，提高了安装效率，降低了成本。

技术特征：

1.一种液流电池的一体化流道板，其特征在于，所述一体化流道板由流道主体板（1）和流道封板（2）组成；其中流道主体板（1）上设有正极电解液共享通道（11）和负极电解液共享通道（12），在流道主体板（1）上均匀布置有流道槽一（13），流道槽一（13）交替与正极电解液共享通道（11）和负极电解液共享通道（12）连通，分别用于流通不同极性的电解液；与之配合的流道封板（2）上，均匀分布着与流道槽一（13）相配合的凸起一（21），流道口分布在流道封板（2）的两端，交替分布有贯穿式正极电解液流道口（23）和贯穿式负极电解液流道口（22）；流道封板（2）与流道主体板（1）安装后，在流道槽一（13）和凸起一（21）之间形成正极电解液流道（111）和负极电解液流道（112），正极电解液流道（111）的上端与正极电解液共享通道（11）联通，下端与正极电解液流道口（23）联通，负极电解液流道（112）的上端与负极电解液共享通道（12）联通，下端与负极电解液流道口（22）联通，共享通道和流道口位于流道的两端；正负极电解液流道前后交替分布，交替与共享通道和流道口连接，形成电解液联通通道。

2.如权利要求1中所述一种液流电池的一体化流道板，其特征在于，所述一体化流道板还包括流道主体板改型（3），流道主体板改型（3）在其上部均匀设有与流道主体板流道槽一（13）相对应的凸起二（32），在两侧也交替分布有液流入口（31）；在下部均匀布置有流道槽二（33），流道槽二（33）的上部交替与液流入口（31）连通；流道主体板改型（3）与流道主体板（1）安装后，在流道槽一（13）和凸起二（32）之间形成正极电解液流道（111）和负极电解液流道（112），流道主体板改型（3）下部与流道封板（2）安装后，在流道槽二（33）和凸起一（21）之间形成下侧正极电解液流道（311）和下侧负极电解液流道（312）；

3.如权利要求1中所述的一体化流道板，其特征在于，所述电解液共享通道的形状为任意形状，包括圆形、椭圆形、方形。

4.如权利要求1中所述的一体化流道板，其特征在于，所述流道主体板（1）、流道封板（2）配合安装后，通过密封材料或焊接实现各个流道的密封，使流道之间实现隔离，不同流道中的电解液不会发生串液。

5.如权利要求2中所述的一体化流道板，其特征在于，所述流道主体板改型（3）安装后，通过密封材料或焊接实现各个流道的密封，使流道之间实现隔离，不同流道中的电解液不会发生串液。

6.如权利要求4中所述的一体化流道板，其特征在于，所述密封材料为耐腐蚀橡胶、弹性体树脂中的一种或者多种。

7.如权利要求1中所述的一体化流道板，其特征在于，所述流道主体板（1）、流道封板（2）的材质是非金属材料且具有绝缘性。

8.如权利要求2中所述的一体化流道板，其特征在于，所述流道主体板改型（3）的材质是非金属材料且具有绝缘性。

9.如权利要求1中所述的一体化流道板，其特征在于，所述流道主体板（1）、流道封板（2）包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、abs、cpvc、三元乙丙橡胶中的一种或其改性聚合物材料中的一种或多种。

10.一种液流电池电堆，所述电堆由流道板和极芯组组成，其特征在于，所述液流电池包括如权利要求1至9中任一项所述的一体化流道板。

技术总结
本发明公开了一种液流电池的一体化流道板及电堆，一体化流道板包括流道主体板、流道封板，流道主体板上均匀分布着多个流道槽，流道封板与流道主体板叠合时，流道主体板流道槽和流道封板的条状凸起配合形成一体化流道板，一体化流道板上均匀布置着与液流电池电极数量相同等的流道，一体化流道板上的流道彼此分开，在流道板底部每个流道处设有一个流道口，流道板的上部有正极电解液共享通道和负极电解液共享通道，所有正极流道与正极共享通道联通，所有负极流道与负极共享通道联通；一体化流道板结构简单，密封方式可靠性高，操作简单方便，降低了流道漏液风险，同时减少电堆安装工序，降低了成本。

技术研发人员：徐泉,黄新凯,徐春明,牛迎春,王屾,曾建华
受保护的技术使用者：中海储能科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23