【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，特别涉及双极板及其装配的液流电池。
技术介绍
1、随着国家和社会的不断进步，对能源的需求也不断提升，煤炭、石油等燃料的燃烧提供了大量的能源，但随之带来的环境问题同样严峻，因此能源的开发与利用便显的尤为关键。目前全球大力发展可再生能源，例如：风能、太阳能和潮汐能。但是由于可再生能源产生的电量与相应的需求之间不匹配，导致两者之间不能稳定发电。因此大规模的储能系统可以有效的缓解这一限制，而液流电池是典型的大规模储能系统之一，由于功率和容量的独立调节以及高安全性和长寿命，使其成为可能，并且在世界各地流行，并且成功商业化。
2、液流电池主要由端板、双极板、集流板、石墨毡电极、离子传导膜等主要部件组成。正负极的电解液通过蠕动泵进入电池装置，形成循环回路。双极板作为关键部件之一尤为重要，而独特的流道设计是使电解液可以均匀流经电极的关键。因此在相同泵功率的条件下，电解液在多孔电极中流动越快、越均匀，浓差极化就小，电池的性能就高。
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的是提供一种双极板，可以使电解液更快、更均匀的充满石墨毡，实现电解液分配均匀的目标，有效降低泵功损耗，提供液流电池的性能。
2、一种双极板，包括双极板本体，所述双极板本体中央设置有整体成“长方形”状的流场结构，所述流场结构包括主流道、辅流道、进液口和出液口；相邻的主流道的中间对称设置有两个蛇形弯折状的辅流道，并通过辅流道连通；
3、所述主流道的个数为2n+1个，n为大于等于0的自
4、在两个相邻的主流道上，一个主流道上设置有进液口，一个主流道上设置有出液口；即进液口和出液口是相邻设置的；
5、所述主流道的宽度与深度均远大于辅流道。
6、进一步的，在双极板本体的背面，所述出液口和进液口的位置设置有o型环槽，所述o型环槽内放置有氟橡胶密封圈，上述设置可以降低电解液漏液风险。
7、进一步的，所述主流道的个数为2n+1个，n为大于等于1的自然数，命名为第1、2、3…2n+1主流道，n为大于等于1的自然数；
8、在第2n个主流道的两端分别设置有进液口，n为大于0的自然数；
9、在第2n+1主流道的中间设置有出液口，n为大于等于0的自然数；
10、即带有出液口的主流道的中间设置一个带有两个进液口的主流道。
11、进一步的，所述进液口和出液口孔径大小一致。保持进液口和出液口孔径一致，可以确保电解液在整个系统中的流动压力平衡，防止一端出现过高的压力或过低的压力。如果孔径大小不一致，可能会导致流速和压力的不均匀，从而影响电解液的均匀分布。液流电池中的电解液流动是电池反应高效进行的关键。进出口孔径相同有助于电解液在电池堆内部均匀分布，确保电池的所有单元能够获得相同的流量和反应物，从而提高反应效率和电池寿命。进液口和出液口的孔径相同可以保持流体在双极板内的流动阻力一致。如果进出口孔径不一致，较小的孔径会增加局部的流体阻力，导致不均匀的流动，影响电池性能。
12、进一步的，在双极板本体上设置有定位孔，实现双极板的固定。
13、进一步的，所述双极板本体的截面的形状为长方形。
14、进一步的，所述双极板本体的一个角处设置有凸板，所述凸板和双极板本体一体成型。
15、本专利技术的第二个目的是提供一种液流电池，所述液流电池包括两个长方形状的双极板，两个双极板的中间设置有两个电极框，所述两个电极框之间放置有质子交换膜，两个双极板的外部分别设置集流板，所述集流板的外侧设置有绝缘板，所述绝缘板的外侧设置有端板；所述端板、集流板、绝缘板和双极板的进液口和出液口位置相同，所述述端板、集流板、绝缘板和双极板的进液口相连通，所述述端板、集流板、绝缘板和双极板的出液口相连通。
16、进一步的，所述氟橡胶密封圈的厚度大于集流板和绝缘板的厚度之和，所述集流板和绝缘板的进液口和出液口的直径大于氟橡胶密封圈的直径，所述氟橡胶密封圈穿过集流板和绝缘板的进液口和出液口并伸出绝缘板的背面。
17、本专利技术的第三个目的是提供另一种液流电池，所述液流电池包括两个带有凸板的双极板，两个双极板的中间设置有两个电极框，所述两个电极框之间放置有质子交换膜，两个双极板的外侧设置有绝缘板，所述绝缘板的外侧设置有端板；在两个双极板的凸板上分别固定有集流板；所述端板、绝缘板和双极板的进液口和出液口位置相同，所述端板、绝缘板和双极板的进液口相连通，所述端板、绝缘板和双极板的出液口相连通。
18、进一步的，所述氟橡胶密封圈的厚度大于绝缘板的厚度，所述绝缘板的进液口和出液口的直径大于氟橡胶密封圈的直径，所述氟橡胶密封圈穿过绝缘板的进液口和出液口并伸出绝缘板的背面。
19、各个板体的作用如下：
20、端板：位于电池堆的两端，用于固定和压紧整个电池堆；它们通常由金属材料制成，可以提供电池堆所需的机械强度和稳定性。端板包含流体进出口，用于电解液的流入和流出。
21、绝缘板：电池堆内部，用于隔离相邻的电极板，防止短路；它们通常由电化学稳定性好、绝缘性能强的材料制成。绝缘板有助于维持电池堆内部电场的均匀分布。
22、集流板：集流板紧贴在电极板的两侧，用于收集和传输电子，可以提高电子的传导效率，有助于减少电池内阻，提高电池的整体性能。
23、双极板：同时充当两个相邻单电池的阳极和阴极，主要起到导电和隔离电解液的作用，具有流体通道，通过流体通道均匀分布电解液以提高电池性能。
24、电极框：用于固定和支撑电极板，保持电极板在电池堆中的正确位置；电极框有助于维持电极板之间的均匀间隔，防止因压力不均导致的电解液泄漏或电极损坏。
25、进一步的，所述o型环槽的厚度大于绝缘板的厚度，所述绝缘板的进液口和出液口的直径大于o型环槽的直径，所述氟橡胶密封圈穿过绝缘板的进液口和出液口并伸出绝缘板的背面。
26、进一步的，所述电极框的材质为氟胶垫，中间设置有石墨毡电极，所述端板的材质为铝板，所述双极板为石墨板，所述集流板的材质为镀金铜板，所述绝缘板的材质选用聚四氟乙烯。
27、进一步的，所述端板、集流板和双极板之间通过螺栓组件固定连接。
28、本专利技术的有益技术效果：
29、本专利技术采用一种具有主流道和辅流道共同作用的流道结构的液流电池双极板流道，电解液从中间进液口进入双极板流道，首先迅速充满中部的主流道，电解液会首先选择流经石墨毡电极然后依次到达上部的主流道和下部的主流道，然后电解液从出液口流出双极板，部分液体会流经辅流道，辅流道可以缓冲电解液的冲击压力，同时可以帮助电解液更快的充满石墨毡电极，在同样的泵功率的条件下，电解液流经石墨毡电极更加的均匀，电池的性能会更高。附图说明
30、图1为实施例1的双极板的结构示意图；
31、图2为实施例2的双极板的结构示意图；
32、图3为实施例1的双极板的背本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双极板，其特征在于：包括双极板本体（11），所述双极板本体（11）中央设置有整体成“长方形”状的流场结构，所述流场结构包括主流道（12）、辅流道（13）、进液口（14）和出液口（15）；相邻的主流道（12）的中间对称设置有两个蛇形弯折状的辅流道（13），并通过辅流道（13）连通；
2.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于：在双极板本体（11）的背面，所述出液口（15）和进液口（14）的位置分别设置有O型环槽（16），所述O型环槽（16）内放置有氟橡胶密封圈。
3.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于：所述主流道的个数为2n+1个，n为大于等于1的自然数，命名为第1、2、3…2n+1主流道，n为大于等于1的自然数；
4.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于：在双极板本体（11）上设置有定位孔（17）。
5.根据权利要求2所述的双极板，其特征在于：所述双极板本体（11）的截面的形状为长方形。
6.根据权利要求2所述的双极板，其特征在于：所述双极板本体（11）的一个角处设置有凸板（18），所述凸板（18）和双极板
7.一种装配有权利要求5所述的双极板的液流电池，其特征在于：所述液流电池包括两个长方形状的双极板（1），两个双极板（1）的中间设置有两个电极框（2），所述电极框（2）的中间设置有石墨毡电极（7），所述两个电极框（2）之间放置有质子交换膜（3），两个双极板（1）的外侧分别设置集流板（4），所述集流板（4）的外侧设置有绝缘板（5），所述绝缘板（5）的外侧设置有端板（6）；所述端板（6）、绝缘板（5）、集流板（4）和双极板（1）的进液口（14）和出液口（15）位置相同，所述端板（6）、绝缘板（5）和双极板（1）的进液口（14）相连通，所述端板（6）、绝缘板（5）、集流板（4）和双极板（1）的出液口（15）相连通。
8.根据权利要求7所述的装配有双极板的液流电池，其特征在于：所述氟橡胶密封圈的厚度大于集流板（4）和绝缘板（5）的厚度之和，所述集流板（4）和绝缘板（5）的进液口（14）和出液口（15）的直径大于氟橡胶密封圈的直径，所述氟橡胶密封圈穿过集流板（4）和绝缘板（5）的进液口（14）和出液口（15）并伸出绝缘板（5）的背面。
9.一种装配有权利要求6所述的双极板的液流电池，其特征在于：所述液流电池包括两个带有凸板（18）的双极板（1），两个双极板（1）的中间设置有两个电极框（2），所述电极框（2）的中间设置有石墨毡电极（7），所述两个电极框（2）之间放置有质子交换膜（3），两个双极板（1）的外侧设置有绝缘板（5），所述绝缘板（5）的外侧设置有端板（6）；在两个双极板（1）的凸板（18）上分别固定有集流板（4）；所述端板（6）、绝缘板（5）和双极板（1）的进液口（14）和出液口（15）位置相同，所述端板（6）、绝缘板（5）和双极板（1）的进液口（14）相连通，所述端板（6）、绝缘板（5）和双极板（1）的出液口（15）相连通。
10.根据权利要求9所述的装配有双极板的液流电池，其特征在于：所述双极板（1）背面的氟橡胶密封圈的厚度大于绝缘板（5）的厚度，所述绝缘板（5）的进液口（14）和出液口（15）的直径大于氟橡胶密封圈的直径，所述氟橡胶密封圈穿过绝缘板（5）的进液口（14）和出液口（15）并伸出绝缘板（5）的背面。
...【技术特征摘要】
1.一种双极板，其特征在于：包括双极板本体（11），所述双极板本体（11）中央设置有整体成“长方形”状的流场结构，所述流场结构包括主流道（12）、辅流道（13）、进液口（14）和出液口（15）；相邻的主流道（12）的中间对称设置有两个蛇形弯折状的辅流道（13），并通过辅流道（13）连通；
2.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于：在双极板本体（11）的背面，所述出液口（15）和进液口（14）的位置分别设置有o型环槽（16），所述o型环槽（16）内放置有氟橡胶密封圈。
3.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于：所述主流道的个数为2n+1个，n为大于等于1的自然数，命名为第1、2、3…2n+1主流道，n为大于等于1的自然数；
4.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于：在双极板本体（11）上设置有定位孔（17）。
5.根据权利要求2所述的双极板，其特征在于：所述双极板本体（11）的截面的形状为长方形。
6.根据权利要求2所述的双极板，其特征在于：所述双极板本体（11）的一个角处设置有凸板（18），所述凸板（18）和双极板本体（11）一体成型。
7.一种装配有权利要求5所述的双极板的液流电池，其特征在于：所述液流电池包括两个长方形状的双极板（1），两个双极板（1）的中间设置有两个电极框（2），所述电极框（2）的中间设置有石墨毡电极（7），所述两个电极框（2）之间放置有质子交换膜（3），两个双极板（1）的外侧分别设置集流板（4），所述集流板（4）的外侧设置有绝缘板（5），所述绝缘板（5）的外侧设置有端板（6）；所述端板（6）、绝缘板（5）、集流板（4）和双极板（1...
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