液流儲能電堆是按照壓濾機的方式進行組裝，雙極板在電池組中實現(xiàn)單體電池間的連接，隔離相鄰單體電池間的電解質(zhì)溶液，同時收集雙極板兩側(cè)電極反應(yīng)所產(chǎn)生的電流。此外，電堆中的電極要求一定的形變量，雙極板對其提供剛性支撐。
液流電池工作原理、電堆結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵零部件
要實現(xiàn)這些功能，雙極板材料必須具備以下特征。
(1) 導(dǎo)電性優(yōu)良，連接單體電池的歐姆電阻小且便于集流。
(2) 良好的機械強度和韌性，既能很好地支撐電極材料，又不至于在密封電池的壓緊力作用下發(fā)生脆裂或破碎。
(3) 良好的致密性，保持不發(fā)生滲液和漏液，避免相鄰單體電池之間的電解質(zhì)溶液出現(xiàn)互混。
(4) 良好的耐酸性和耐腐蝕性。在全釩液流電池體系中這一點尤為重要，該體系采用強酸作為支持電解質(zhì)，正極的五價釩(VO)具有很強的氧化性。另外，處于較高的電極電位下就形成了苛刻的強酸、強化學(xué)氧化和電化學(xué)氧化環(huán)境。
全釩液流電池通常采用孔隙率比較大的碳?xì)只蚴珰肿鳛殡姌O，電解質(zhì)溶液在電極內(nèi)部流動，無須像質(zhì)子交換膜燃料電池那樣在雙極板表面刻制流場，但要求雙極板表面平整，與電極的接觸電阻要小。對于全釩液流電池雙極板材料，一般使用石墨板以及碳塑復(fù)合材料板。
非貴金屬材料在全釩體系的強酸強氧化性環(huán)境中易被腐蝕或形成導(dǎo)電性差的鈍化膜，鉑、金、鈦等金屬雖然耐腐蝕性較好，但價格高昂，不適合規(guī)?；瘧?yīng)用。人們通過電鍍、化學(xué)沉積等方法對不銹鋼材進行表面處理，以增強其耐腐蝕性，提高其作為雙極板的使用壽命，但效果甚微，仍然無法在全釩液流儲能電池的運行環(huán)境中長期穩(wěn)定工作。因此，金屬材料并不適合用于酸性電解質(zhì)溶液液流電池的雙極板材料，目前鮮有該類材料的研究。
石墨材料在全釩液流電池運行條件下具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、耐酸腐蝕性和化學(xué)及電化學(xué)穩(wěn)定性。無孔硬石墨板材料致密，能有效阻止電解質(zhì)溶液的滲透。這些特性使硬石墨板適合用于全釩液流電池雙極板板材。
但硬石墨板制備工藝相當(dāng)復(fù)雜，能耗大。一般采用石粉與可石墨化的樹脂或瀝青混合，經(jīng)復(fù)雜的制造工藝，在石墨化爐中嚴(yán)格按一定的升溫程序，升溫至2500℃~2700℃，制備出無孔或低孔隙率的僅含納米級孔的石墨塊，再經(jīng)切割和研，制備出所需厚度的石墨板，耗時多，成本高。而且無孔石墨雙極板材料的脆性強、韌性差，用于大功率電堆時，在壓緊密封過程中容易破碎，限制了石墨板在液流電池中的應(yīng)用。
目前，大功率液流電池電堆中使用的是碳塑復(fù)合雙極板。碳塑復(fù)合雙極板材料一般采用導(dǎo)電碳粉(如石墨粉、炭黑、碳纖維等)與熱塑性樹脂(如聚乙烯、聚氣乙烯、聚丙烯等)及阻滯劑、脫模劑等均勻混合，通過注塑或模壓的方法制備碳塑復(fù)合雙極板。碳材料作為導(dǎo)電填料提供導(dǎo)電性，樹脂作為黏結(jié)劑提供機械強度并填充碳材料之間的孔隙。
復(fù)合雙極板由于用于成型黏結(jié)劑的樹脂未經(jīng)炭化，所以極板的本體電阻遠(yuǎn)高于石墨雙極板，而且碳塑復(fù)合雙極板與電極的接觸電阻也高于石墨雙極板與電極的接觸電阻。
雙極板制造流程有以下幾個重要步驟：模壓-浸漬-固化-烘干整平-點膠-粘接-固化-檢測(各企業(yè)工藝有所調(diào)整）。
復(fù)合雙極板的加工工藝：
目前，注塑成型工藝和模壓成型工藝是復(fù)合材料雙極板加工的兩種常用方法。由注塑成型工藝發(fā)展出來的傳遞模塑工藝和反應(yīng)注塑工藝也被用來加工復(fù)合材料雙極板。注塑成型工藝是較模壓成型工藝更加常用的方法，但是由于受到物料流動性的影響，不能制備聚合物含量較低的復(fù)合材料雙極板，由此而導(dǎo)致雙極板導(dǎo)電性較差。
擠出成型工藝是通過將復(fù)合材料在具有螺桿的旋轉(zhuǎn)筒體中混合軟化，然后擠出到模具中，經(jīng)過一段時間的冷卻固化將模具打開并將復(fù)合雙極板頂出，通常是半自動化甚至自動化的工藝過程。
模壓成型工藝是將混合好的復(fù)合材料置于模具中，在熱壓機中加熱并施加一定壓力，然后保溫保壓一定時間，最后冷卻固化、卸壓開模。
目前在液流電池雙極板領(lǐng)域，以石墨雙極板和碳塑雙極板為主。為了滿足定制化需求和控制成本，不少液流電池選擇自己制造雙極板材料，如恒安儲能、新新釩鈦、宿遷時代、開封時代、美淼儲能等。
此外不少氫能領(lǐng)域極板工藝供應(yīng)也開始布局液流電池極板。
南海碳材(柔性石墨雙極板/流道雙極板)、華熔科技(復(fù)合板碳塑/柔性/等靜壓石墨雙極板)、杜科新材(石墨板+粘結(jié)膠+PP板一體樣件)、納科新材、環(huán)華氫能、博遠(yuǎn)(山東)新能源(石墨雙極板、金屬雙極板)、弘楓實業(yè)(石墨質(zhì)流道雙極板)、山東鼎譽新能(柔性石墨雙極板)、金博股份、驪能新能源、旭能瀚源(碳塑雙極板)、嘉興納科新材、青島一葦新材(碳塑復(fù)合雙極板)、保定市正念復(fù)合材料(聚丙烯/PP基材型耐腐蝕塑料雙極板)、湖南耕馳新能源(高性能碳基模壓復(fù)合雙極板)、嘉裕碳素(金屬雙極板 &石墨雙極板)、遼寧科京(擠出石墨雙極板)等。
液流電池（Flow Battery）是一種可充電電池，它通過液體電解質(zhì)的流動來存儲電能。與傳統(tǒng)的固態(tài)電池（如鋰離子電池）不同，液流電池的能量存儲組件（電解質(zhì)）是分離的，通常儲存在外部容器中，在充放電過程中通過電池單元循環(huán)。
液流電池是一種活性物質(zhì)存在于液態(tài)電解質(zhì)中的電池技術(shù)，電解液在電堆外部，在循環(huán)泵的推動下流經(jīng)電堆，實現(xiàn)化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)換。國際上液流電池主要有全釩液流電池、鋅溴電池、鐵鉻電池、多硫化鈉溴電池4種技術(shù)路線。
其中全釩液流電池目前產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)和技術(shù)成熟度相對較高。全釩液流電池系統(tǒng)由功率單元（電堆），能量單元（電解液和電解液儲罐），電解液輸送單元（管路、閥、泵、傳感器等輔助部件）以及電池管理系統(tǒng)等組成。其中，電堆由離子交換膜、電極、雙極板、電極框、密封等材料構(gòu)成。液流電池生產(chǎn)線包括（雙極板，膜裁切，碳?xì)植们校姸讯询B組裝）等。歡迎申請加入微信群。
