【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種液流電池的蛇型流道結構，特別是一種液流電池的變肋寬蛇型流道結構。
技術介紹
1、液流電池的傳統流道設計通常延續采用燃料電池中的平行流道、交叉流道和蛇形流道。前人大量的實驗和模擬結果均表明，與無流道相比，交叉型和蛇形流道均能夠有效降低電解液流經多孔電極時的壓降，并且提升電極中電解液流速分布和反應離子濃度分布的均勻性。
2、圖1和圖2是傳統蛇型流道結構示意圖。如圖所示，一個完整的蛇型流道由多個完全相同的u型部分通過首尾連接構成。
3、對現有采用蛇形流道結構液流電池電極中電解液滲入量進行研究時，發現在每一個u型部分中電解液在相鄰流道間的流動包括在流道中的流動（如圖2中實線箭頭所示）和在電極中的肋下流（如圖2中虛線箭頭所示）。其中，電解液在流道中流動和肋下流動之間的流量分配取決于當前區域內的壓力分布和流阻分布。每一個u型部分的連接端到開口端，電解液滲入量呈逐漸增加的趨勢，這是由于相鄰流道間壓差逐漸增加（距離連接端越遠，壓差越大）而肋下流阻基本不變導致的。
4、因此，現有采用蛇形流道結構液流電池電極中就存在“相鄰流道間壓力分布顯著不均勻造成電解液在電極內的分布也不均勻，造成平面方向反應離子濃度均勻性不高，進而影響電池性能”的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了解決采用傳統蛇型流道結構液流電池中相鄰流道間電解液滲入分布不均問題，通過優化研究蛇型流道結構中相鄰流道間流阻分布變化對提高電解液均勻性滲入分布的影響，提出了一種液流電池的
2、為了實現上述目的，本專利技術所設計的一種液流電池的變肋寬蛇型流道結構，所述蛇型流道結構中u型部分的連接端到開口端相鄰流道間肋寬由小變大。
3、本專利技術提出了新型變肋寬蛇型流道結構設計，通過改變每一個u型部分中相鄰流道間肋寬分布提高流阻分布與壓差分布的匹配性，即該變肋寬蛇型流道設計u型部分的連接端壓差小，肋寬極小，流阻也小，開口端壓差大，但肋寬變大，因此流阻大，進而顯著提高電極平面方向上電解液滲入分布均勻性，即提高電極平面方向上反應離子濃度分布均勻性。
4、作為優選，上述一種液流電池的變肋寬蛇型流道結構，其結構中每一個u型部分的相鄰流道中一側流道為階梯型。
5、上述優選技術方案中每一個u型部分在相鄰流道延伸方向上被平均分為兩部分，其中靠近連接端部分的肋寬更小而靠近開口端部分的肋寬更大，進而呈現出從u型部分連接端到開口端相鄰流道間肋寬由小變大的趨勢。
6、此外，在實現變肋寬設計時，上述優選方案只改變了每一個u型部分中一側流道的設計，而另一側流道與傳統蛇型流道中的設計完全相同，這是為了保證在完整的蛇型流道中總的水平流道數量不變且分布均勻，從而保證電解液在整個電極中滲入分布的均勻性。
7、與現有技術相比較，本專利技術得到的一種液流電池的變肋寬蛇型流道結構，其具備以下的技術效果：
8、在相同的電解液入口流量下，采用變肋寬蛇型流道結構液流電池的過電位損失要低于采用傳統蛇型流道結構的液流電池。這種優勢在較高的電流密度下（即液流電池極化曲線的傳質損失控制區）更加明顯。當在采用傳統蛇型流道結構時，液流電池的極限電流密度約為230?ma/cm2，而采用新型變肋寬蛇型流道結構液流電池的極限電流密度提高到350ma/cm2（階梯型流道的結構設計）。與采用傳統蛇型流道結構液流電池的極限電流密度相比提高了50%以上。
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1.一種液流電池的變肋寬蛇型流道結構，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的一種液流電池的變肋寬蛇型流道結構，其特征在于：
【技術特征摘要】
1.一種液流電池的變肋寬蛇型流道結構，其特征在于：
2....
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫潔，江思陽，肖文節，虞效益，催秋芳，田姝，陳恒，
申請(專利權)人：浙大寧波理工學院，
類型：發明
國別省市：
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