多孔電極及含有其的液流電池、電池堆和電池系統的製作方法
2023-05-30 08:23:36 1
專利名稱：多孔電極及含有其的液流電池、電池堆和電池系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及液流電池領域，尤其涉及一種多孔電極及含有其的液流電池、液流電池堆和液流電池系統。
背景技術：
全釩氧化還原液流電池是一種以不同價態的釩離子電解液進行氧化還原的電化學反應裝置，能夠高效地實現化學能與電能之間的相互轉化。該類電池具有使用壽命長，能量轉化效率高，安全性好，環境友好等優點，能用於風能發電和光伏發電配套的大規模儲能系統，是電網削峰填谷、平衡負載的主要選擇之一。因此，近年來全釩氧化還原液流電池逐漸成為大容量儲能電池研究的重點。全釩氧化還原液流電池分別以釩離子V2+/V3+和V4+/V5+作為電池的正負極氧化還 原電對，將正負極電解液分別存儲於兩個儲液罐中，由耐酸液體泵驅動活性電解液至反應場所(電池堆)再回至儲液罐中形成循環液流迴路，以實現充放電過程。在全釩氧化還原液流電池儲能系統中，電池堆性能的好壞決定著整個系統的充放電性能，尤其是充放電功率及效率。電池堆是由多片單電池依次疊放壓緊，串聯而成。其中，單片液流電池的組成如圖I所示。I為液流框，2為集流板，3為多孔電極，4為隔膜，各組件組成單片的液流電池，通過N個液流電池的堆疊組成電池堆6。如圖2所示，由電池堆6，正極儲液罐71，負極儲液罐72，正極循環液路液體泵81，負極循環液路液體泵82，以及正極液體管路91、101和負極液體管路92、102構成液流電池系統。現有的液流電池堆內部電解液的流動一般靠多孔電極的滲透傳質，這種電解液的流動方式一方面導致電池堆內液流壓差很大，泵消耗過高，從而使液流電池系統效率降低；另一方面，電池堆內部電解液流動不均勻、濃差極化較大，造成電堆內部損耗，從而使電池的電壓效率降低。
發明內容
本發明提供了一種多孔電極及含有其的液流電池、液流電池堆和液流電池系統，用於解決現有技術中的液流電池堆內液流壓差大，電解液流動不均勻的問題。根據本發明的一個方面，提供了一種多孔電極，多孔電極中設置有供電解液流動的導流通道，導流通道在多孔電極的厚度方向上貫通。進一步地，上述導流通道為沿橫向延伸的橫嚮導流通道或沿縱向延伸的縱嚮導流通道。進一步地，上述導流通道為一個或多個。進一步地，上述導流通道為一個，導流通道設置在多孔電極的中心線上。進一步地，上述導流通道為多個，導流通道的排布方式為A、各導流通道平行設置，且各導流通道的兩端至與導流通道延伸方向垂直的多孔電極的邊緣的距離相同；或者
B、各導流通道平行設置，且相鄰導流通道交錯排布；或者C、導流通道被分為平行設置的多個導流通道組，導流通道組中包括多個導流通道，且相鄰導流通道組中導流通道交錯排布；或者D、導流通道被分為平行設置的多個導流通道組，導流通道組中包括多個導流通道，且每個導流通道組中的各導流通道之間交錯排布。
進一步地，上述導流通道包括沿橫向或縱向延伸的第一導流通道和沿垂直於第一導流通道的延伸方向延伸的第二導流通道，第一導流通道和第二導流通道不連通。進一步地，上述第一導流通道為一個或多個，第二導流通道為一個或多個。進一步地，上述導流通道的排布方式為E、多孔電極上設有多個第一導流通道，且該多個第一導流通道被分為多個第一導流通道組，相鄰兩個第一導流通道組間設置至少一條第二導流通道，各第一導流通道組中包括平行設置的多個第一導流通道，且相鄰的第一導流通道交錯排布；或者F、多孔電極上設有一個或多個「T」字形導流通道組，「T」字形導流通道組包括一個第一導流通道和一個朝向該第一導流通道中部的第二導流通道，「T」字形導流通道組中的第二導流通道與第一導流通道不連通，當「T」字形導流通道組為多個時，相鄰的兩個「T」字形導流通道組中，兩個第二導流通道相互平行，兩個第一導流通道位於相應的第二導流通道的不同端，各相鄰的「T」字形導流通道組相互之間不連通；或者G、多孔電極上設有一個或多個「 I 」字形導流通道組，「 I 」字形導流通道組包括平行相對設置的兩個第一導流通道和兩端分別朝向兩個第一導流通道中部的一個第二導流通道，第二導流通道與第一導流通道不連通，當「 I 」字形導流通道組為多個時，且各「 I 」字形導流通道組相互之間不連通。進一步地，上述導流通道包括沿橫向或縱向延伸的第一導流通道和沿垂直於第一導流通道的延伸方向延伸的第二導流通道，第一導流通道和第二導流通道相連通。進一步地，上述導流通道的排布方式包括H、多孔電極上設有一個或多個「Z」字形導流通道組，「Z」字形導流通道組包括兩個第一導流通道和一個第二導流通道，兩個第一導流通道分別設置在第二導流通道的兩側，且兩個第一導流通道分別與第二導流通道上不同的端部相連通，當「Z」字形導流通道組為多個時，且各「Z」字形導流通道組相互之間不連通。進一步地，上述多孔電極呈矩形，包括相對的第一側邊和第二側邊以及連接第一側邊和第二側邊的相對的第三側邊和第四側邊，第三側邊的朝向第一側邊的一端形成朝向第三側邊的外側凸起的第一隔離凸塊，第四側邊的朝向第二側邊的一端形成朝向第四側邊的外側凸起的第二隔離凸塊。根據本發明的另一方面，還提供了一種液流電池，包括液流框、集流板、多孔電極和隔膜，多孔電極嵌於液流框的空腔內，集流板貼合於多孔電極的一側，隔膜貼合於多孔電極遠離集流板的一側，液流框相對平行的兩個邊框內具有供電解液流入或流出多孔電極的進液口和出液口，進液口與多孔電極之間具有供電解液橫向流通的第一橫向流道，出液口與多孔電極之間具有供電解液橫向流通的第二橫向流道，該多孔電極為上述的多孔電極；或者多孔電極包括貼合在集流板上的至少兩個多孔電極塊，相鄰的多孔電極塊之間形成第一橫嚮導流通道，第一橫嚮導流通道在多孔電極的厚度方向上貫通。進一步地，上述第一橫嚮導流通道與第一橫向流道和第二橫向流道平行，第一橫嚮導流通道的長度與多孔電極的橫向寬度相同。根據本發明的又一方面，還提供了一種液流電池堆，包括至少一個液流電池，該液流電池為上述的液流電池。根據本發明的又一方面，還提供了一種液流電池系統，包括至少一個液流電池，該液流電池為上述的液流電池。本發明在多孔電極內部設置有供電解液流通的導流通道，電解液在導流通道的導流作用下，減少了多孔電極對電解液流動造成的液流阻力，有效地降低了電解液流動所需的液流壓差；而且，電解液在導流通道中流動時，嚮導流通道兩側的多孔電極中均勻滲透，提高了液流流動的均一性，減少了因電解液流動不均造成的濃差極化，提高液流電池系統的電壓效率。除了上面所描述的目的、特徵和優點之外，本發明還有其它的目的、特徵和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。
附圖構成本說明書的一部分、用於進一步理解本發明，附圖示出了本發明的優選實施例，並與說明書一起用來說明本發明的原理。圖中圖I示出了現有技術中的液流電池堆的結構示意圖；圖2示出了現有技術中的液流電池系統的結構示意圖；圖3示出了多孔電極與集流板組合平面結構示意圖；圖4a示出了根據本發明第一實施例的多孔電極平面結構示意圖；圖4b示出了根據本發明第二實施例的多孔電極平面結構示意圖；圖5示出了根據本發明第三實施例的多孔電極平面結構示意圖；圖6a示出了根據本發明第四實施例的多孔電極平面結構示意圖；圖6b示出了根據本發明第五實施例的多孔電極平面結構示意圖；圖7示出了根據本發明第六實施例的多孔電極平面結構示意圖；圖8示出了根據本發明第七實施例的多孔電極平面結構示意圖；圖9示出了根據本發明第八實施例的多孔電極平面結構示意圖；圖10示出了根據本發明第九實施例的多孔電極平面結構示意圖；圖11示出了根據本發明第十實施例的多孔電極平面結構示意圖；圖12示出了根據本發明第十一實施例的多孔電極平面結構示意圖；圖13示出了根據本發明第十二實施例的多孔電極平面結構示意圖；圖14示出了根據本發明第十三實施例的液流電池的部分結構示意圖；以及圖15示出了根據本發明第十四實施例的液流電池的部分結構示意圖。
具體實施例方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明的實施例中的技術方案進行詳細的說明，但如下實施例以及附圖僅是用以理解本發明，而不能限制本發明，本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。為了便於表述，本發明將液流框的進液口和出液口所在的邊框定義為橫向邊框，與橫向邊框垂直的邊框定義為縱向邊框，進而，嵌在該液流框中的多孔電極與橫向邊框平行的方向定義為橫向，與縱向邊框平行的方向定義為縱向，如圖3所示。但是，本發明的橫向邊框和縱向邊框並不能局限在圖3所示的方向，和本發明屬於同一發明構思、和本發明的技術方案實質相同的方案都在本發明的保護範圍之內。在本發明的一種典型的實施方式中，提供了一種多孔電極，該多孔電極3中設置有供電解液流動的導流通道31，導流通道31在多孔電極3的厚度方向上貫通。本發明在多孔電極3內部設置有供電解液流通的導流通道31，電解液在導流通道31的導流作用下，減少了多孔電極3對電解液流動造成的液流阻力，有效地降低了電解液流動所需的液流壓差，從而減少了液流電池系統的泵耗，提高了液流電池系統的能量效率；而且，電解液在導流通道31中流動時，嚮導流通道31兩側的多孔電極3中均勻滲透，提高了液流流動的均一性，減少了因電解液流動不均造成的濃差極化，提高液流電池系統的電壓效率。在本發明的一種優選的實施例中，導流通道31為沿橫向延伸的橫嚮導流通道或沿縱向延伸的縱嚮導流通道。導流通道31沿橫向延伸或者沿縱向延伸，在導流通道31與多孔電極3的接觸面上形成的均勻的液流壓強，從而傳遞到多孔電極3內未設置導流通道 31的部位也能形成相對均勻的液流壓強，使多孔電極3內部的液流實現均勻流動。本發明的多孔電極3的導流通道31為一個或多個。在多孔電極3上設計導流通道31的目的是減少多孔電極3內部對電解液的阻力作用並實現對電解液的導流作用，因此，無論導流通道31的數目為一個還是多個都可以起到對電解液的導流作用從而實現電解液在多孔電極3內部均一流動的效果。當導流通道31為一個時，導流通道31設置在多孔電極3的中心線上。當在多孔電極3的中心線上設置一條導流通道31時，該導流通道31可以設置在橫向中心線上，如圖4a所示的第一實施例，也可以設置在縱向中心線上，如圖4b所示的第二實施例，分布在導流通道31兩側的多孔電極3內部的電解液在導流通道31內部的電解液的均勻壓強下能實現均勻流動。當多孔電極3中的導流通道31為多個時，導流通道31的排布方式為A、各導流通道31平行設置，且各導流通道31的兩端至與導流通道31延伸方向垂直的多孔電極3的邊緣的距離相同。如圖5所示的第三實施例，導流通道31以排布方式A進行排布，兩個相鄰的導流通道31的間距可以相等也可以不同，當相鄰的導流通道31的間距沿電解液縱向流動的方向減小時，導流通道31之間的多孔電極區域的體積也沿著同一方向減小，因此更有效地避免了隨著電解液的流動路線的延長電解液的流速減慢，導致對多孔電極區域產生的液體壓強變小、電解液流速進一步減小的問題。採用排布方式A，導流通道31內的電解液對其要流過的多孔電極區域產生比較均勻的壓強，從而使電解液在多孔電極3中均一流動，導流通道31不僅可以以圖5中所示的橫向延伸的方式進行排布，也可以以縱向延伸的方式進行排布，而且相鄰的導流通道31的間距可以相等也可以不相等，優選相鄰的導流通道31的間距沿電解液橫向流動的方向減小。當多孔電極3中的導流通道31為多個時，導流通道31的排布方式還可以為B、各導流通道31平行設置，且相鄰導流通道31交錯排布。如圖6a所示的第四實施例，橫向延伸的導流通道31以排布方式B進行交錯排布，相鄰的導流通道31的間距可以相等也可以不相等，優選相鄰的導流通道31的間距沿電解液縱向流動的方向減小，以及如圖6b所示的第五實施例，縱向延伸的導流通道31以排布方式B進行交錯排布，相鄰的導流通道31的間距可以相等也可以不相等，優選相鄰的導流通道31的間距沿電解液橫向流動的方向減小，都可以使相鄰的導流通道31之間對電解液流動產生一定的壓強，在相鄰的導流通道31的綜合作用下，使得電解液在多孔電極3中均一流動。當多孔電極3中的導流通道31為多個時，導流通道31的排布方式還可以為C、導流通道31被分為平行設置的多個導流通道組，導流通道組中包括多個導流通道31，且相鄰導流通道組中導流通道31交錯排布。如圖7所示的第六實施例，橫向延伸的導流通道31以排布方式C排布，綜合了排布方式A和B的優勢，因此，導流通道31以上述排布方式C設置降低了電解液流動所需的液流壓差在多孔電極3內部實現均一流動。當多孔電極3中的導流通道31為多個時，導流通道31的排布方式還可以為D、導流通道31被分為平行設置的多個導流通道組，導流通道組中包括多個導流通道31，且每個導流通道組中的各導流通道31之間交錯排布。如圖8所示的第七實施例，縱向延伸的導流通道31以排布方式D排布時也能實現與如圖7所示的排布方式的技術效果。在本發明另一種優選的實施例中，導流通道31包括沿橫向或縱向延伸的第一導流通道和沿垂直於第一導流通道的延伸方向延伸的第二導流通道，第一導流通道和第二導流通道不連通。將橫向延伸的導流通道31和縱向延伸的導流通道31綜合排布，既實現了電解液在導流通道31中的橫向與縱向流通，而且，使得電解液在多孔電極3內部產生的液流壓強更加均勻，更好的實現了電解液在多孔電極3內部均一流動的效果。上述實施例的第一導流通道為一個或多個，第二導流通道為一個或多個。導流通道為第一導流通道和第二導流通道的組合流道時，第一導流通道和第二導流通道的個數可以根據導流通道的具體設計方式選擇，無論導流通道的數目為一個還是多個都可以起到對電解液的導流作用從而實現電解液在多孔電極3內部均一流動的效果。本發明的多孔電極3中的導流通道31的排布方式為E、多孔電極3上設有多個第一導流通道，且該多個第一導流通道被分為多個第一導流通道組，相鄰兩個第一導流通道組間設置至少一條第二導流通道，各第一導流通道組中包括平行設置的多個第一導流通道，且相鄰的第一導流通道31交錯排布。如圖9所示的第八實施例，導流通道31以排布方式E排布，橫向延伸的第二導流通道將多孔電極分為均勻的幾個多孔電極區域，每個多孔電極區域內部設置的縱向延伸的第一導流通道平行分布，且相互交錯排布，這樣在每個多孔電極區域中形成一個供電解液更好地均一流動的小區域，這些小區域組合起來便得到一個內部具有電解液均一分布的多孔電極3，當使圖9中的第二導流通道縱向延伸且第一導流通道橫向延伸時，也能實現上述電解液在多孔電極3內部均一分布。本發明的多孔電極3中的導流通道31的排布方式還可以為F、多孔電極3上設有一個或多個「T」字形導流通道組，「T」字形導流通道組包括一個第一導流通道和一個朝向該第一導流通道中部的第二導流通道，第二導流通道與第一導流通道不連通，當「T」字形導流通道組為多個時，相鄰的兩個「T」字形導流通道組中兩個第二導流通道相互平行，兩個第一導流通道位於相應的第二導流通道的不同端，各相鄰的「T」字形導流通道組相互之間不連通。當導流通道31以排布方式F排布時，在如圖10所示的第九實施例中，「T」字形可以以如圖10所示正「T」字形和倒「T」字形交叉排布，此外，「T」字形也可以全部以正「T」字形排布也可以全部以倒「T」字形排布，而且，每個「T」字形的第一導流通道與第二導流通道之間的間隔距離可以相同也可以不同。「T」字形周圍的液流壓強均一，而且，「T」字形的個數越多，多孔電極3內部的導流通道越多，在多孔電極3中電解液流動受到的阻力越小，電解液的更易實現均一的效果。本發明的多孔電極3中的導流通道31的排布方式還可以為G、多孔電極3上設有一個或多個「 I 」字形導流通道組，「 I 」字形導流通道組包括兩個平行相對設置的兩個第一導流通道和兩端分別朝向兩個第一導流通道中部的一個第二導流通道，第二導流通道與第一導流通道不連通，當「I」字形導流通道組為多個時，且各「I」字形導流通道組相互之間不連通。當導流通道31以排布方式G排布時，在如圖11所示的第十實施例中，「I」字形按圖11所示進行分布，「I」字形周圍的液流壓強均一，而且，「I」字形的個數越多，多孔電極3內部的導流通道越多，在多孔電極3中電解液流動受到的阻力越小，電解液的更易實現均一的效果。在本發明又一種優選的實施例中，導流通道31包括沿橫向或縱向延伸的第一導流通道和沿垂直於第一導流通道的延伸方向延伸的第二導流通道，第一導流通道和第二導流通道相連通。將橫向延伸的導流通道31和縱向延伸的導流通道31綜合排布，既實現了電解液在導流通道31中的橫向與縱向流通，而且第一導流通道和第二導流通道相連通增強了電解液在導流通道31中的流動性，使得電解液在多孔電極3內部產生的液流壓強更加均勻，更好的實現了電解液在多孔電極3內部均一流動的效果。本發明的多孔電極3中的導流通道31的排布方式包括H、多孔電極3上設有一個或多個「Z」字形導流通道組，「Z」字形導流通道組包括兩個第一導流通道和一個第二導流通道，兩個第一導流通道分別設置在第二導流通道的兩側，且兩個第一導流通道分別與第二導流通道上不同的端部相連通，當「Z」字形導流通道組為多個時，且各「Z」字形導流通道組相互之間不連通。按照圖12所示設置多孔電極3中的導流通道的第十一實施例中，電解液在「Z」字形形成的流路內流動，對該「Z」字形周圍的液流產生均一的壓強，而且，「Z」字形的個數越多，多孔電極3內部的導流通道越多，在多孔電極3中電解液流動受到的阻力越小，電解液的更易實現均一流動的效果。在本發明一種優選的實施例中，本發明的多孔電極3呈矩形，包括相對的第一側邊和第二側邊以及連接第一側邊和第二側邊的相對的第三側邊和第四側邊，第三側邊的朝向第一側邊的一端形成朝向第三側邊的外側凸起的第一隔離凸塊35，第四側邊的朝向第二側邊的一端形成朝向第四側邊的外側凸起的第二隔離凸塊36。如圖13所示的第十二實施例，在多孔電極3的左邊緣設置第一隔離凸塊35，在多孔電極3的右邊緣設置第二隔離凸塊36，從而使預流入多孔電極3的電解液從多孔電極3的橫向和縱向共同滲入，使多孔電極3內部的電解液的均一性更好。在本發明另一種典型的實施方式中，還提供了一種液流電池，包括液流框I、集流 板2、多孔電極3和隔膜4，多孔電極3嵌於液流框I的空腔內，集流板2貼合於多孔電極3的一側，隔膜4貼合於多孔電極3遠離集流板2的一側，液流框I相對平行的兩個邊框內具有供電解液流入或流出多孔電極3的進液口 12和出液口 13，進液口 12與多孔電極3之間具有供電解液橫向流通的第一橫向流道32，出液口 13與多孔電極3之間具有供電解液橫向流通的第二橫向流道33，多孔電極3為本發明的多孔電極3，如圖14所示的第十三實施例；或者多孔電極3包括貼合在集流板2上的至少兩個多孔電極塊30，相鄰的多孔電極塊30之間形成第一橫嚮導流通道34，第一橫嚮導流通道34在多孔電極3的厚度方向上貫通，如圖15所示的第十四實施例。本發明的多孔電極3內部具有供電解液流通的導流通道31或第一橫嚮導流通道34，提高了多孔電極3內部電解液流動的均一性，減少了濃差極化，提高了液流電池的效率。上述多孔電極塊30形成的第一橫嚮導流通道34與第一橫向流道32和第二橫向流道33平行，第一橫嚮導流通道34的長度與多孔電極3的橫向寬度相同。多孔電極塊30所形成的第一橫嚮導流通道也能實現和導流通道3相同的作用，而且由相鄰的兩塊多孔電極塊30組成，組合方式簡單，易於實現。在本發明又一種典型的實施例中，還提供了一種液流電池堆和一種液流電池系統，包括至少一個液流電池，液流電池為本發明的液流電池。在本發明的液流電池實現了多孔電極3內部電解液流動的均一性的基礎上，減少了由液流電池組成的電池堆的壓差，進而減少了液體泵的消耗，提高了液流電池系統的效率。 以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種多孔電極，其特徵在於，所述多孔電極(3)中設置有供電解液流動的導流通道(31)，所述導流通道(31)在所述多孔電極(3)的厚度方向上貫通。
2.根據權利要求I所述的多孔電極，其特徵在於，所述導流通道(31)為沿橫向延伸的橫嚮導流通道或沿縱向延伸的縱嚮導流通道。
3.根據權利要求2所述的多孔電極，其特徵在於，所述導流通道(31)為一個或多個。
4.根據權利要求3所述的多孔電極，其特徵在於，所述導流通道(31)為一個，所述導流通道(31)設置在所述多孔電極(3)的中心線上。
5.根據權利要求3所述的多孔電極，其特徵在於，所述導流通道(31)為多個，所述導流通道(31)的排布方式為 A、各所述導流通道(31)平行設置，且各所述導流通道(31)的兩端至與所述導流通道(31)延伸方向垂直的所述多孔電極(3)的邊緣的距離相同；或者 B、各所述導流通道(31)平行設置，且相鄰所述導流通道(31)交錯排布；或者 C、所述導流通道(31)被分為平行設置的多個導流通道組，所述導流通道組中包括多個所述導流通道(31)，且相鄰所述導流通道組中所述導流通道(31)交錯排布；或者 D、所述導流通道(31)被分為平行設置的多個導流通道組，所述導流通道組中包括多個所述導流通道(31)，且每個所述導流通道組中的各所述導流通道(31)之間交錯排布。
6.根據權利要求I所述的多孔電極，其特徵在於，所述導流通道(31)包括沿橫向或縱向延伸的第一導流通道和沿垂直於所述第一導流通道的延伸方向延伸的第二導流通道，所述第一導流通道和所述第二導流通道不連通。
7.根據權利要求6所述的多孔電極，其特徵在於，所述第一導流通道為一個或多個，所述第二導流通道為一個或多個。
8.根據權利要求7所述的多孔電極，其特徵在於，所述導流通道(31)的排布方式為 E、所述多孔電極(3)上設有多個第一導流通道，且該多個第一導流通道被分為多個第一導流通道組，相鄰兩個第一導流通道組間設置至少一條所述第二導流通道，各第一導流通道組中包括平行設置的多個第一導流通道，且相鄰的所述第一導流通道交錯排布；或者 F、所述多孔電極(3)上設有一個或多個「T」字形導流通道組，所述「T」字形導流通道組包括一個所述第一導流通道和一個朝向該第一導流通道中部的所述第二導流通道，所述「T」字形導流通道組中的所述第二導流通道與所述第一導流通道不連通，當所述「T」字形導流通道組為多個時，相鄰的兩個所述「T」字形導流通道組中，兩個第二導流通道相互平行，兩個第一導流通道位於相應的第二導流通道的不同端，各相鄰的所述「T」字形導流通道組相互之間不連通；或者 G、所述多孔電極(3)上設有一個或多個「I」字形導流通道組，所述「I」字形導流通道組包括平行相對設置的兩個第一導流通道和兩端分別朝向所述兩個第一導流通道中部的一個所述第二導流通道，所述第二導流通道與所述第一導流通道不連通，當所述「 I 」字形導流通道組為多個時，且各所述「I」字形導流通道組相互之間不連通。
9.根據權利要求I所述的多孔電極，其特徵在於，所述導流通道(31)包括沿橫向或縱向延伸的第一導流通道和沿垂直於所述第一導流通道的延伸方向延伸的第二導流通道，所述第一導流通道和所述第二導流通道相連通。
10.根據權利要求9所述的多孔電極，其特徵在於，所述導流通道(31)的排布方式包括 H、所述多孔電極(3)上設有一個或多個「Z」字形導流通道組，所述「Z」字形導流通道組包括兩個第一導流通道和一個第二導流通道，兩個所述第一導流通道分別設置在第二導流通道的兩側，且兩個所述第一導流通道分別與所述第二導流通道上不同的端部相連通，當所述「Z」字形導流通道組為多個時，且各所述「Z」字形導流通道組相互之間不連通。
11.根據權利要求I至10中任一項所述的多孔電極，其特徵在於，所述多孔電極(3)呈矩形，包括相對的第一側邊和第二側邊以及連接所述第一側邊和第二側邊的相對的第三側邊和第四側邊，所述第三側邊的朝向第一側邊的一端形成朝向第三側邊的外側凸起的第一隔離凸塊(35)，所述第四側邊的朝向第二側邊的一端形成朝向第四側邊的外側凸起的第二隔尚凸塊(36)。
12.一種液流電池，包括液流框(I)、集流板(2)、多孔電極(3)和隔膜(4)，所述多孔電 極(3)嵌於所述液流框(I)的空腔內，所述集流板(2)貼合於所述多孔電極(3)的一側，所述隔膜(4)貼合於所述多孔電極(3)遠離所述集流板(2)的一側，所述液流框(I)相對平行的兩個邊框內具有供電解液流入或流出所述多孔電極(3)的進液口(12)和出液口(13)，其特徵在於，所述進液口(12)與所述多孔電極(3)之間具有供電解液橫向流通的第一橫向流道(32)，所述出液口(13)與所述多孔電極(3)之間具有供電解液橫向流通的第二橫向流道(33)， 所述多孔電極(3)為權利要求I至11中任一項所述的多孔電極(3);或者 所述多孔電極(3)包括貼合在所述集流板(2)上的至少兩個多孔電極塊(30)，相鄰的所述多孔電極塊(30)之間形成第一橫嚮導流通道(34)，所述第一橫嚮導流通道(34)在所述多孔電極(3)的厚度方向上貫通。
13.根據權利要求12所述的液流電池，其特徵在於，所述第一橫嚮導流通道(34)與所述第一橫向流道(32)和所述第二橫向流道(33)平行，所述第一橫嚮導流通道(34)的長度與所述多孔電極(3)的橫向寬度相同。
14.一種液流電池堆，包括至少一個液流電池，其特徵在於，所述液流電池為權利要求12或13所述的液流電池。
15.一種液流電池系統，包括至少一個液流電池，其特徵在於，所述液流電池為權利要求12或13所述的液流電池。
全文摘要
本發明公開了一種多孔電極及含有其的液流電池、液流電池堆和液流電池系統。該多孔電極中設置有供電解液流動的導流通道，導流通道在多孔電極的厚度方向上貫通。本發明在多孔電極內部設置有供電解液流通的導流通道，電解液在導流通道的導流作用下，減少了多孔電極對電解液流動造成的液流阻力，有效地降低了電解液流動所需的液流壓差；而且，電解液在導流通道中流動時，嚮導流通道兩側的多孔電極中均勻滲透，提高了液流流動的均一性，減少了因電解液流動不均造成的濃差極化，提高液流電池系統的電壓效率。
文檔編號H01M4/86GK102723501SQ20121022223
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月29日 優先權日2012年6月29日
發明者房紅琳, 殷聰, 湯浩, 胡蘊成, 謝光有 申請人:中國東方電氣集團有限公司