集流板及包含其的电堆的制作方法

本发明涉及电化学储能领域，特别地涉及一种集流板及包含其的电堆。

背景技术：

全钒液流电池电堆结构是将各关键材料交替叠加构成，各关键材料嵌入到对应的液流框中。当构成电堆的单体数量超过2个时，单体之间具备了形成漏电电流的条件，即单体间形成液体回路，液体回路存在电势差，因此电堆内部会形成漏电电流，同理电堆之间的串并联也会形成电堆之间的漏电电流问题。

解决电堆外部漏电问题，主要通过在电堆外部设置蛇形盘管，增加电解液流经通道的长度来抑制电堆外部的漏电问题，也有通过在管路上增加反向电压的方式来抑制漏电问题。

流场设计可以有效抑制电堆内部漏电问题，但是不能解决电堆外部漏电问题，若使用外部设置蛇形盘管的方式则会牺牲系统的空间利用率，若采用增加反向电压的方式，则会增加额外电源和控制电路，从而增加系统成本。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术多电堆系统空间利用率低的缺陷，提供一种提高多电堆系统的空间利用率的集流板及包含其的电堆。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种集流板，集流板的内部形成两个多弯折型流道，多弯折型流道的一个端口为外接口，外接口用于与电堆的外部连通，多弯折型流道的另一个端口为内接口，内接口用于与电堆的内部连通，两个多弯折型流道相互不连通。

优选地，外接口设于集流板的侧面，内接口设于集流板的垂直于侧面的表面。

优选地，两个外接口均设于集流板的侧面的长度方向的中心部分，两个内接口设于集流板的角部。

优选地，两个外接口相互靠近，两个内接口相互远离。

优选地，两个多弯折型流道在集流板的厚度方向上不重叠。

优选地，每个多弯折型流道弯折至少2次。

一种电堆，其包括：多个液流框和两个如上的集流板，多个液流框设于两个集流板之间，内接口朝向液流框的内部。

优选地，电堆还包括两块端板，两块端板将液流框夹于两块端板之间。

优选地，集流板和液流框之间设有密封构件。

优选地，密封构件为o形圈。

本发明的积极进步效果在于：该集流板在其内部形成多弯折型流道降低了漏电电流，从而避免了在多电堆系统中再设置蛇形盘管，这样提高了多电堆系统的空间利用率。该电堆采用了该集流板，从而提高了空间利用率。

附图说明

图1为根据本发明的优选实施例的集流板的立体结构示意图；

图2为根据本发明的优选实施例的集流板的截面结构示意图；

图3为根据本发明的优选实施例的电堆的立体结构示意图。

附图标记说明：

集流板10

多弯折型流道11

外接口12

内接口13

角部14

电堆20

端板21

液流框22

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1和2所示，集流板10的内部形成两个多弯折型流道11，多弯折型流道11的一个端口为外接口12，外接口12用于与电堆20的外部连通，多弯折型流道11的另一个端口为内接口13，内接口13用于与电堆20的内部连通，两个多弯折型流道11相互不连通。

外接口12设于集流板10的侧面，内接口13设于集流板10的垂直于侧面的表面。

两个外接口12均设于集流板10的侧面的长度方向的中心部分，两个内接口13设于集流板10的角部14。

两个多弯折型流道11在集流板10的厚度方向上不重叠。

参见图2，两个多弯折型流道11分别设于集流板10的上部和下部，两个外接口12相互靠近，两个内接口13相互远离。电解液从两个外接口12中的一个流入，然后经过多弯折型流道11从多弯折型流道11另一端的内接口13流出，并流入电堆20内部参与电解反应，之后从另一个多弯折型流道11的另一端的内接口13流入另一个多弯折型流道11，并从另一个多弯折型流道11的一端的外接口12流出。在本实施中，两个多弯折型流道11在厚度方向上没有重叠部分，从而避免增加集流板10的厚度。

每个多弯折型流道11优选弯折至少2次。多弯折型流道11弯折了四次，以达到所需的长径比。该长径比指的是多弯折型流道11的长度与直径的比例。该长径比可以根据需要设置。在本实施例中，多弯折型流道11的转角均为直角，以降低制造难度。

如图3所示，电堆20包括：端板21、集流板10和液流框22。

在本实施例中，电堆20包含两个电芯，每个电芯包含两个集流板10和多个液流框22，多个液流框22设于两个集流板10之间。

两块端板21将两个电芯夹持于两块端板21之间。

可选择地，电堆20也可以只包含一个电芯或三个以上的电芯。

在电堆20中，内接口13朝向液流框22的内部。

在一个电芯中，两个集流板10中的一个用于流通正极电解液，两个集流板10中的另一个用于流通负极电解液。正负极电解液在电芯的内部流通时不会相互干扰。

集流板10和液流框22之间设有密封构件(图中未示意)。密封构件为o形圈。

该集流板10在其内部形成多弯折型流道11降低了漏电电流，从而避免了在多电堆20系统中再设置蛇形盘管，这样提高了多电堆20系统的空间利用率。该电堆20采用了该集流板10，省去了蛇形盘管，从而提高了空间利用率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种集流板及包含其的电堆。集流板的内部形成两个多弯折型流道，多弯折型流道的一个端口为外接口，外接口用于与电堆的外部连通，多弯折型流道的另一个端口为内接口，内接口用于与电堆的内部连通，两个多弯折型流道相互不连通。该集流板在其内部形成多弯折型流道降低了漏电电流，从而避免了在多电堆系统中再设置蛇形盘管，这样提高了多电堆系统的空间利用率。该电堆采用了该集流板，从而提高了空间利用率。

技术研发人员：廖文俊;汪保国;杨霖霖
受保护的技术使用者：上海电气集团股份有限公司
技术研发日：2017.08.18
技术公布日：2019.03.01