一种镂空涂层电池集流结构、电流密度测量系统及方法

1.本发明属于液流电池技术领域，具体涉及一种镂空涂层电池集流结构、电流密度测量系统及方法。


背景技术：

2.电极内部电流密度分布的均匀性是决定电池性能的关键，电极内部电流密度分布不均匀主要受到电池结构、材料、运行参数三方面综合因素的影响，电极内部电流密度分布不均会引起电池内局部严重的过电位、电压损失和副反应，造成集流板的腐蚀，缩短电池使用寿命，增加电解液泄露和电池安全隐患。
3.根据电池有无流道结构将反应物流动的电池内部电流密度测量方式分为：有流道电池内部电流密度测量和无流道电池内部电流密度测量。目前针对有流道液流电池内部电流密度分布测量，主要采用分区石墨集流块测量方法和印刷电路板(pcb)两种方法。针对分区石墨集流块测量方法，一种是将石墨板经过单面刻分区槽、填充粘结绝缘物质、铣除背面无槽部分、铣流道等复杂加工过程，将石墨板处理为粘结在一起的相互绝缘的分块式石墨集流结构，测量时还需与具有相同分区结构的铜箔印刷电路板(pcb)联合使用，将每块石墨集流体上的电流经与之接触的铜箔导出进行测量。该测量方法主要存在两个缺点：一是在测量过程中不能保证每块石墨集流板与导电铜片的接触情况完全一致，测量结果的精确性无法保证；二是该集流结构由于受其本身制作技术限制，肋部会有绝缘粘结剂，改变了电池流道结构和电子导电路径，该集流结构改变了电池原本流道的肋结构，会对电池充放电性能产生影响。第二种是使用插槽式集流结构，该插槽式集流结构主要由绝缘集流框和多个刀形石墨集流片组成，集流框上刻有电解液流道槽，起着导电作用的流道肋部分由插放在集流框上的若干刀型石墨集流片构成。然而该插槽式集流结构仍存在明显缺点：由于该测量结构受限于电池流道“肋-槽”结构和刀型石墨片的结构，因而仅适用于具有简单结构的单沿程单槽道或原始流道肋部互不相连的流道结构，比如蛇形单流道和平行流道，而对于广泛使用的交指型流道和回形流道，由于流道的肋部相连接，在不改变电子导电路径的情况下，刀型石墨片也必须相连接，限制了刀型石墨片分区测量的功能，无法实现电极表面电流密度分布的测量；此外，该集流结构加工复杂且成本高，不适于推广。针对印刷电路板(pcb)测量方法，是利用在电池的石墨集流板与多孔电极之间放入与流道结构肋部尺寸相同的镂空镀金铜印刷电路板(pcb，厚度约为0.5mm)实现电池内部电流密度测量。但是，以镀金铜为媒介的测量方法不适用于电解质为酸性的液流电池中，主要因为液流电池电解液为强酸溶液，h
+
离子浓度一般为4～6mol/l1(ph值《1)，pcb板的导电铜会与酸性电解液发生反应，污染电解液，无法进行电极表面电流密度分布测量。
4.综上所述，现有的电池内部电流密度测量方法都存在适用面窄，成本高，且无法对有流道液流电池内部的电流密度分布进行精确可靠测量的问题。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种镂空涂层电池集流结构、电流密度测量系统及方法，解决现有方法适用面窄，成本高，且无法对有流道液流电池内部的电流密度分布进行精确可靠测量的问题。
6.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
7.本发明公开了一种镂空涂层电池集流结构，包括流道框和镂空涂层印刷电路板；
8.流道框，流道框由耐腐蚀绝缘材料制成，流道框一侧设有进液口，进液口的相对侧设有出液口，流道框第一表面刻有交替布置的流道槽和流道肋，所述流道槽一端连通进液口，另一端连通出液口；
9.镂空涂层印刷电路板，镂空涂层印刷电路板上刻有带镂空流道肋的镂空流道，镂空涂层印刷电路板第一表面上蚀刻有导电铜带；导电铜带一端设置有接线孔，另一端设置在镂空流道肋上，镂空流道肋上的导电铜带部分覆盖有涂层；
10.镂空涂层印刷电路板第二表面的镂空流道与流道框第一表面的流道槽重叠布置，镂空涂层印刷电路板第二表面的镂空流道肋与流道框第一表面的流道肋重叠布置。
11.优选地，所述镂空涂层印刷电路板由厚度为0.1～0.2mm的绝缘环氧树脂或聚四氟乙烯薄片制成。
12.优选地，所述镂空涂层印刷电路板上的导电铜带由厚度为5～25μm的铜箔经蚀刻工艺制成。
13.优选地，所述镂空涂层印刷电路板上的镂空流道和镂空流道肋的几何形状和尺寸与流道框第一表面上的流道槽和流道肋的几何形状和尺寸相同。
14.优选地，所述镂空涂层印刷电路板上导电铜带的宽度与镂空流道肋的宽度相同，导电铜带的个数与镂空流道肋个数相同；镂空涂层印刷电路板由pcb设备加工制成。
15.优选地，所述涂层为石墨涂层、金涂层、钛涂层或铂涂层。
16.优选地，所述镂空涂层印刷电路板第一表面上的涂层和镂空流道区域与液流电池的正极电极材料紧密接触。
17.优选地，所述流道框第一表面上的流道槽和所述镂空涂层印刷电路板上的镂空流道为蛇形流道槽、回行流道槽、平行流道槽、交指形流道槽或弯曲波浪式流道槽。
18.本发明还公开了一种带有镂空涂层电池集流结构的电流密度分布测量系统，包括有流道的液流电池和外部充放电单元，所述有流道的液流电池包括上述镂空涂层电池集流结构、正极电极垫片、正极电极材料、隔膜、负极电极材料、负极电极垫片、负极集流板和负极导电板；隔膜设置在正极电极材料和负极电极材料之间；镂空涂层电池集流结构的涂层和镂空流道区域与电池的正极电极材料紧密接触；镂空涂层电池集流结构的导电铜带接线孔和负极导电板与外部充放电单元连接。
19.本发明还公开了一种利用上述镂空涂层电池集流结构的测量方法，步骤如下：
20.s1、组装镂空涂层电池集流结构、正极电极垫片、正极电极材料、隔膜、负极电极材料、负极集流板和负极导电板，将镂空涂层电池集流结构的镂空涂层印刷电路板第一表面上的涂层和镂空流道区域与正极电极材料紧密接触，完成有流道的液流电池的组装；
21.s2、从镂空涂层电池集流结构的进液口引入腐蚀性电解液，腐蚀性电解液经流道槽后，从出液口排出；
22.s3、外部充放电单元对引入腐蚀性电解液的有流道的液流电池进行充放电，每个导电铜带接线孔和负极导电板与外部充放电单元连接，形成外部检测电路；
23.s4、结合下式计算电流密度：
[0024][0025]
其中，电流为外部充放电单元充放电时检测的每条导电铜带引出的电流值；导电铜带覆盖的涂层表面积为涂层的长度和宽度的乘积。
[0026]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0027]
本发明提供的一种镂空涂层电池集流结构，该镂空涂层集流结构直接替代电池中原有石墨集流板与铜导电板，节省材料，降低液流电池检测成本，测量精度高，可推广性强；耐腐蚀绝缘材料制成的流道框一方面能够适用采用酸性碱性等具有腐蚀性电解质的电池，延长电池使用寿命，另一方面能够解决现有电池石墨集流板和导电板加工难度大和成本高的问题；涂层采用防腐蚀材料制成，适用于具有腐蚀性电解液的有流道液流电池内部的电流密度的测量，将镂空涂层印刷电路板与流道框联合使用构建有流道结构的分区集流结构，实施时使导电铜带上覆盖涂层的区域直接与液流电池的正极电极材料接触，相互独立的每条导电铜带的接线孔分别与外部充放电单元相连，构成有流道结构的分区式集流结构，每条涂层导电铜带集流体的电流密度等于所测电流与导电铜带上覆盖涂层的区域的表面积之比；以涂层作为导电铜带的保护媒介进行具有腐蚀性电解液的电池内部电流密度分布测量，降低测量难度，实现带有流道结构的液流电池内部电流密度分区精确测量。该镂空涂层电池集流结构能够实时测量具有腐蚀性电解液的有流道液流电池内部电流密度分布，对电池内部电化学反应情况进行全方位实时监测，可以准确测量液流电池内部电流密度分布情况，加深对电池相关过程机理的理解和认识、掌握液流电池内部特性参数不均匀分布与变化的规律，这对优化液流电池设计、制造和运行均具有重要的意义和应用价值。
[0028]
进一步地，镂空涂层印刷电路板采用自动化高精密机器加工制成，涂层根据材料不同可采用丝网印刷技术或电镀技术制成，两种加工方式可保证每条涂层导电铜带的一致性，减小测量误差，提高测量精度。
[0029]
本发明提供的用于腐蚀性电解液的镂空涂层电池集流结构的测量方法，该方法利用镂空涂层电池集流结构，通过每条涂层导电铜带集流体的电流密度等于所测电流与导电铜带上覆盖涂层的区域的表面积之比计算电流密度，能够精确地测量具有腐蚀性电解液的有流道液流电池内部电流密度分布，成本低、实施性强、操作简单、稳定性高且可推广性强。
附图说明
[0030]
图1为本发明的用于腐蚀性电解液的镂空涂层电池集流结构的分解示意图；
[0031]
图2为本发明的镂空涂层印刷电路板的截面示意图；
[0032]
图3为本发明的流道框的截面示意图；
[0033]
图4为本发明的用于腐蚀性电解液的镂空涂层电池集流结构的装配示意图；
[0034]
图5为本发明的用于腐蚀性电解液的镂空涂层电池集流结构装配在液流电池内部的结构示意图；
[0035]
图6为本发明实施例1测量的电流密度分布图。
[0036]
其中：1.流道框；2.镂空涂层印刷电路板；3.进液口；4.出液口；5.流道框第一表面；6.流道槽；7.流道肋；8.印刷电路板第一表面；9.印刷电路板第二表面；10.导电铜带；11.涂层；12.导电铜带接线孔；13.镂空流道；14.镂空流道肋；15.正极电极材料；16.隔膜；17.负极集流板；18.负极导电板；19.负极电极材料；20.正极电极垫片；21.负极电极垫片。
具体实施方式
[0037]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0038]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0039]
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
[0040]
如图1-4所示，本发明提供的一种镂空涂层电池集流结构，用于腐蚀性电解液，包括：流道框1和与流道框1具有相同流道结构的镂空涂层印刷电路板2；
[0041]
流道框1，流道框1由达洛氏硬度值大于8度的耐腐蚀绝缘材料制成，优选满足硬度条件的亚克力玻璃、树脂、塑料或陶瓷；流道框1的尺寸与流道槽6的尺寸相互匹配容纳；流道框1一侧设有引入电解液的进液口3，进液口3的相对侧设有用于排出电解液的出液口4，流道框第一表面5上刻有流道槽6和流道肋7，流道槽6一端连通进液口3，另一端连通出液口4。
[0042]
镂空涂层印刷电路板2，镂空涂层印刷电路板2由厚度为0.1～0.2mm的绝缘环氧树脂或聚四氟乙烯薄片经自动化高精密的pcb设备加工制成，镂空涂层印刷电路板2上刻有带镂空流道肋14的镂空流道13，印刷电路板第一表面8上蚀刻有导电铜带10，导电铜带10由厚度为5～25μm的铜箔经蚀刻工艺制成，导电铜带10一端设置有用于连接外部充放电单元的接线孔12，另一端设置在镂空流道13的镂空流道肋14上，镂空流道肋14上的导电铜带10部分通过丝网印刷或电镀技术涂覆由耐腐蚀导电材料制成的涂层11，涂层11包括但不限于石墨涂层、金涂层、钛涂层和铂涂层，石墨涂层采用丝网印刷技术制备而成，金涂层、钛涂层和铂涂层采用电镀工艺制备而成，涂层11能够防止电解液腐蚀导电铜带10，实现具有腐蚀性电解液的液流电池内部测量；导电铜带10的宽度与镂空流道肋14的宽度相同，导电铜带10的个数与镂空流道肋14的个数相同，涂层11与镂空流道肋14的长度和宽度一致，能够完全还原电池内部流道结构的肋部结构和面积，镂空流道13和镂空流道肋14的几何形状和尺寸与流道框第一表面5上的流道槽6和流道肋7的几何形状和尺寸相同。镂空涂层印刷电路板
第二表面9的镂空流道13与流道框第一表面5的流道槽6重叠布置，镂空涂层印刷电路板第二表面9的镂空流道肋14与流道框第一表面5的流道肋7重叠布置。
[0043]
镂空涂层印刷电路板第一表面8上的涂层11和镂空流道13区域与液流电池的正极电极材料15紧密接触；流道槽6和镂空流道13均可以为蛇形流道槽、回行流道槽、平行流道槽、交指形流道槽或弯曲波浪式流道槽。
[0044]
如图5，本发明提供的一种带有镂空涂层电池集流结构的电流密度分布测量系统，包括有流道的液流电池和外部充放电单元，所述有流道的液流电池包括上述镂空涂层电池集流结构、正极电极垫片20、正极电极材料15、隔膜16、负极电极材料19、负极电极垫片21、负极集流板17和负极导电板18；隔膜16设置在正极电极材料15和负极电极材料19之间，用于隔开电极材料；带有镂空涂层电池集流结构的涂层11区域和镂空流道13区域与电池的正极电极材料15紧密接触；带有镂空涂层电池集流结构的导电铜带接线孔12和负极导电板18与外部充放电单元连接进行检测。
[0045]
本发明提供的利用带有镂空涂层电池集流结构的测量方法，步骤如下：
[0046]
1)组装镂空涂层电池集流结构、正极电极材料15、正极电极垫片20、隔膜16、负极电极材料19、负极电极垫片21、负极集流板17和负极导电板18，将镂空涂层电池集流结构的印刷电路板第一表面8上的导电铜带10上的涂层11区域和镂空流道13区域与正极电极材料15紧密接触，完成有流道的液流电池的组装；
[0047]
2)从镂空涂层电池集流结构的进液口3引入腐蚀性电解液，腐蚀性电解液经流道槽6后，从出液口4排出；
[0048]
3)外部充放电单元对引入腐蚀性电解液的有流道的液流电池进行充放电，每个导电铜带接线孔12和负极导电板18与外部充放电单元连接，形成外部检测电路；
[0049]
4)结合下式计算电流密度：
[0050][0051]
其中，电流为外部充放电单元充放电时检测的每条导电铜带引出的电流值，ma；导电铜带覆盖的涂层表面积为涂层的长度和宽度的乘积，cm2。
[0052]
实施例1
[0053]
本发明提供的一种用于腐蚀性电解液的镂空涂层电池集流结构，包括：流道框1和与流道框1具有相同流道结构的镂空涂层印刷电路板2；
[0054]
流道框1，流道框1采用达洛氏硬度值为9度的亚克力玻璃制成，厚度为8mm；流道框1一侧设有引入电解液的进液口3，进液口3的相对侧设有用于排出电解液的出液口4，流道框第一表面5上刻有流道槽6和流道肋7，流道槽6一端连通进液口3，另一端连通出液口4；流道槽6为蛇形流道槽，蛇形流道槽在水平方向上由7条u型槽组成，长度为36mm，宽度为2mm，槽深为2mm；流道肋7设有8条，流道肋7长为34mm，宽为2mm。
[0055]
镂空涂层印刷电路板2，镂空涂层印刷电路板2由厚度为0.1mm厚的绝缘环氧树脂薄片经pcb设备加工制成，镂空涂层印刷电路板2上刻有带镂空流道肋14的镂空流道13，镂空流道13尺寸与流道框第一表面5的蛇形流道形状和长宽尺寸相同，长度为36mm，宽度为2mm，镂空流道肋14设有8条，镂空流道肋14尺寸与流道框第一表面5的流道肋7的形状和长
宽尺寸相同，镂空流道肋14长为34mm，宽为2mm；印刷电路板第一表面8上蚀刻有8条铜箔制成的20μm厚的导电铜带10，每条导电铜带10带长68mm，宽2mm；导电铜带10一端设置有接线孔12，另一端设置在镂空流道肋14上，镂空流道肋14上的导电铜带10部分通过丝网印刷技术涂覆由耐腐蚀导电材料制成的涂层11，所述涂层11为石墨涂层，由石墨和苯酚树脂粘合剂组成，涂层11的厚度为20μm，宽度为2mm，长度为34mm，即涂层的表面积为0.68cm2；镂空涂层印刷电路板第二表面9的镂空流道13与流道框第一表面5的流道槽6重叠布置，镂空涂层印刷电路板第二表面9的镂空流道肋14与流道框第一表面5的流道肋7重叠布置。
[0056]
镂空涂层印刷电路板2上的镂空流道13和镂空流道肋14的几何形状和尺寸分别与流道框的第一表面5上的流道槽6和流道肋7的几何形状和尺寸相同；镂空涂层印刷电路板第一表面8上覆盖的涂层11的导电铜带10和镂空流道13区域与液流电池的正极电极材料15紧密接触。
[0057]
本发明提供的上述带有镂空涂层电池集流结构的电流密度分布测量系统，包括全钒液流电池和外部充放电单元，所述全钒液流电池包括上述镂空涂层电池集流结构、正极电极垫片20、正极石墨毡电极、隔膜16、负极石墨毡电极、负极电极垫片21、负极集流板17和负极导电板18；隔膜16用于将正极石墨毡电极和负极石墨毡电极隔开；带有镂空涂层电池集流结构的涂层11区域和镂空流道13区域与电池的正极石墨毡电极紧密接触；各组件使用铝制端板经螺栓和螺母紧固；带有镂空涂层电池集流结构的导电铜带接线孔12和负极导电铜板18与外部充放电单元连接进行检测；
[0058]
所述正极石墨毡电极采用4cm
×
3cm的gfa5石墨毡；隔膜16采用nafion117；负极集流板17为刻有蛇形流道的石墨集流板，负极电流经铜制的负极导电板18收集连接到外电路。
[0059]
本发明提供的利用上述带有镂空涂层电池集流结构的测量方法，步骤如下：
[0060]
1)组装镂空涂层电池集流结构、正极电极垫片20、正极石墨毡电极、隔膜16、负极电极垫片21、负极石墨毡电极、负极集流板17和负极导电板18，将镂空涂层电池集流结构的印刷电路板第一表面8上的导电铜带10上的涂层11区域和镂空流道13区域与正极石墨毡电极紧密接触，以保证石墨涂层与正极电极材料15之间良好的导电性，完成有流道的液流电池的组装；
[0061]
2)从镂空涂层电池集流结构的进液口3引入腐蚀性电解液，腐蚀性电解液经流道槽6后，从出液口4排出；其中，所述腐蚀性电解液采用1.5mol/l的voso4与2mol/l的h2so4的混合溶液，电解液流速为20ml/min；
[0062]
3)外部充放电单元对引入腐蚀性电解液的有流道的液流电池放电，导电铜带接线孔12和负极导电板18与外部充放电单元连接，形成外部检测电路；
[0063]
4)在测量环境温度为20℃的条件下，结合下式计算电流密度：
[0064][0065]
其中，电流为外部充放电单元充放电时检测的每条导电铜带引出的电流值，ma；导电铜带覆盖的涂层表面积为涂层的长度和宽度的乘积，cm2。
[0066]
测量结果如图6所示，横坐标是充电时间，纵坐标是各位置(指覆盖涂层11的导电
铜带10的位置，即前述连接外部充放电单元的8个导电铜带接线孔12的位置，导电铜带接线孔12从下到上依次编号1～8)测量的充电过程中的电流密度。
[0067]
结果表明在电池充电过程中，电极内部的电化学反应程度分布不均匀，电流密度在流道入口和出口处比较小，在流道中部区域电流密度整体比较高，并随着流道的位置依次减小。并且，在充电过程中，随着时间的变化，电流密度分布的均匀性有所改善，但随着时间进一步增加，电流密度分布的均匀性有所下降。主要是因为靠近流道入口处，电解液会更多的沿着压力较小的流道继续流动，而不是流进阻力较大的多孔电极进行反应，同理，在电解液出口处，电解液会流向压力小的电池外部，所以电流密度在流道入口和出口处比较小。电解液随着在中部流道内输运，内部的反应物逐渐在相邻的石墨毡电极内参与反应而被消耗，因此处于流道下游的石墨毡电极内的反应物质较少，呈现出电流密度逐渐减小的趋势。在充电开始与结束时期，电池内部的活化极化与浓差极化比较大，因此电流密度分布的均匀性较差。
[0068]
实施例2
[0069]
本发明提供的一种用于腐蚀性电解液的镂空涂层电池集流结构，包括：流道框1和与流道框1具有相同流道结构的镂空涂层印刷电路板2；
[0070]
流道框1，流道框1采用达洛氏硬度值为9度的树脂制成，厚度为10mm；流道框1一侧设有引入电解液的进液口3，进液口3的相对侧设有用于排出电解液的出液口4，流道框第一表面5上刻有流道槽6和流道肋7，流道槽6一端连通进液口3，另一端连通出液口4；流道槽6为蛇形流道槽，蛇形流道槽在水平方向上由7条u型槽组成，长度为36mm，宽度为2mm，槽深为2mm；流道肋7设有8条，流道肋7长为34mm，宽为2mm。
[0071]
镂空涂层印刷电路板2，镂空涂层印刷电路板2由厚度为0.2mm的聚四氟乙烯薄片经pcb设备加工制成，镂空涂层印刷电路板2上刻有带镂空流道肋14的镂空流道13，镂空流道13尺寸与流道框第一表面5的蛇形流道形状和长宽尺寸相同，长度为36mm，宽度为2mm；印刷电路板第一表面8上蚀刻有8条铜箔制成的20μm厚的导电铜带10，每条导电铜带10带长68mm，宽2mm；导电铜带10一端设置有接线孔12，另一端设置在镂空流道肋14上，镂空流道肋14上的导电铜带10部分通过电镀技术涂覆有涂层11，所述涂层11为金涂层，涂层11的厚度为20μm，宽度为2mm，长度为34mm，即金涂层的表面积为0.68cm2；导电铜带10覆盖有涂层11的一端形成镂空流道肋14，镂空流道肋14设有8条，镂空流道肋14尺寸与流道框第一表面5的流道肋7的形状和长宽尺寸相同，镂空流道肋14长为34mm，宽为2mm；镂空涂层印刷电路板第二表面9的镂空流道13与流道框第一表面5的流道槽6重叠布置，镂空涂层印刷电路板第二表面9的镂空流道肋14与流道框第一表面5的流道肋7重叠布置。
[0072]
镂空涂层印刷电路板2上的镂空流道13和镂空流道肋14的几何形状和尺寸与流道框的第一表面5上的流道槽6和流道肋7的几何形状和尺寸相同；镂空涂层印刷电路板第一表面8上覆盖的涂层11的导电铜带10和镂空流道13区域与液流电池的正极电极材料15紧密接触。
[0073]
上述带有镂空涂层电池集流结构的电流密度分布测量系统结构同实施例1，所用电池包括但不限于全钒液流电池。
[0074]
上述带有镂空涂层电池集流结构的测量方法同实施例1。
[0075]
实施例3
[0076]
本发明提供的一种用于腐蚀性电解液的镂空涂层电池集流结构，包括：流道框1和与流道框1具有相同流道结构的镂空涂层印刷电路板2；
[0077]
流道框1，流道框1采用达洛氏硬度值为12度的塑料制成，厚度为8mm；流道框1一侧设有引入电解液的进液口3，进液口3的相对侧设有用于排出电解液的出液口4，流道框第一表面5上刻有流道槽6和流道肋7，流道槽6一端连通进液口3，另一端连通出液口4；流道槽6为蛇形流道槽，蛇形流道槽在水平方向上由7条u型槽组成，长度为36mm，宽度为2mm，槽深为2mm；流道肋7设有8条，流道肋7长为34mm，宽为2mm。
[0078]
镂空涂层印刷电路板2，镂空涂层印刷电路板2由厚度为0.12mm的绝缘环氧树脂薄片经pcb设备加工制成，镂空涂层印刷电路板2上刻有带镂空流道肋14的镂空流道13，镂空流道13尺寸与流道框第一表面5的蛇形流道形状和长宽尺寸相同，长度为36mm，宽度为2mm；印刷电路板第一表面8上蚀刻有8条铜箔制成的20μm厚的导电铜带10，每条导电铜带10带长68mm，宽2mm；导电铜带10一端设置有接线孔12，另一端设置在镂空流道肋14上，镂空流道肋14上的导电铜带10部分通过电镀技术涂覆有耐腐蚀导电材料制成的涂层11，所述涂层11为铂涂层，铂涂层11的厚度为20μm，宽度为2mm，长度为34mm，即铂涂层的表面积为0.68cm2；导电铜带10覆盖有涂层11的一端形成镂空流道肋14，镂空流道肋14设有8条，镂空流道肋14尺寸与流道框第一表面5的流道肋7的形状和长宽尺寸相同，镂空流道肋14长为34mm，宽为2mm；镂空涂层印刷电路板第二表面9的镂空流道13与流道框第一表面5的流道槽6重叠布置，镂空涂层印刷电路板第二表面9的镂空流道肋14与流道框第一表面5的流道肋7重叠布置。
[0079]
镂空涂层印刷电路板2上的镂空流道13和镂空流道肋14的几何形状和尺寸分别与流道框的第一表面5上的流道槽6和流道肋7的几何形状和尺寸相同；镂空涂层印刷电路板第一表面8上覆盖的涂层11和镂空流道13区域与液流电池的正极电极材料15紧密接触。
[0080]
上述带有镂空涂层电池集流结构的电流密度分布测量系统结构同实施例1，所用电池包括但不限于全钒液流电池。
[0081]
上述带有镂空涂层电池集流结构的测量方法同实施例1。
[0082]
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。