液流电池（Flow Battery）是一种用于能量存储的电化学装置，其工作原理是通过电解液在电池内部和外部的流动来实现能量的存储和释放。液流电池由两个储存有不同电解液的储罐、电池堆、泵和管道系统组成。液流电池具有长寿命、高效能和可扩展性等优点，广泛应用于大规模储能和电网调节。
高分子材料在液流电池中通过其独特的物理和化学特性，发挥了关键作用。这些材料不仅提高了电池的电化学性能，还确保了其在苛刻条件下的稳定性和耐久性，从而支持液流电池实现高效、长寿命的能量存储和释放。
液流电池中的高分子材料主要包括：离子交换膜，碳塑双极板，双极板框，膜框，电极框，电解液储罐，电解液输送管道，密封材料，防滑垫，隔板框架等。
接下来，我们将介绍各种材料，并通过企业产品实例来展示。
1.离子交换膜
离子交换膜是液流电池的核心组件之一，用于分隔正负电解液并允许特定离子的通过，同时阻止电解液的混合。
杜邦--Nafion全氟磺酸离子交换膜
国润储能—全氟离子膜
国润储能--全氟磺酸树脂/全氟磺酸树脂溶液
中和储能--非氟离子交换膜
正熵能源—PBI膜
正熵能源—PBI聚合物
旭能瀚源-- PVDF质子膜
2. 碳塑双极板
双极板在电池的充放电过程中传导电流，从而实现能量的转换，同时提供机械支撑，保持电池组件的完整性和稳定性。因此，双极板应具有良好的导电性、化学稳定性、机械强度和阻液性。
双极板主要包括石墨双极板，碳塑双极板，金属双极板。
其中，碳塑双极板是指由碳材料和塑料复合制成的双极板，广泛应用于液流电池等电化学储能系统。它结合了碳材料的优异导电性能与塑料的机械强度和加工灵活性，具有高导电性，耐腐蚀性，轻质高强度，易加工性等优势。
SGL Carbon-- SIGRACELL ®双极板
旭能瀚源—碳塑双极板
上海汇平—双极板用填料TECACOMP® THE（在聚丙烯(PP)和聚苯硫醚(PPS)的基础上开发）
帝耐激光--pp、pe、abs 双极板框/膜框
3. 电极框
电极框为电池的电极提供机械支撑，确保电极在电池运行过程中保持稳定的结构和位置。电极框设计有通道和孔洞，以便电解液均匀分布，确保电解液与电极充分接触，从而提高电池的反应效率。
电极框帮助密封电池，防止电解液泄漏和外部空气进入，维持电池的稳定运行。电极框通常还连接电极与外部电路，确保电流的高效传导。电极框的材料选择对于电池的性能和耐久性至关重要。
常见的材料包括：
塑料材料：
聚丙烯（PP）：具有良好的化学稳定性和机械强度。
聚氯乙烯（PVC）：耐腐蚀性强，但机械强度较低。
聚四氟乙烯（PTFE）：具有极好的化学惰性和耐高温性能，但成本较高。
复合材料：
玻璃纤维增强塑料（GFRP）：结合了玻璃纤维的强度和塑料的加工灵活性，具有优良的机械性能和耐化学腐蚀性。
碳纤维复合材料（CFRP）：具有更高的强度和导电性能，但成本较高，通常用于高性能液流电池。
大力储能-电极/电极液流框PP
大力储能-电极液流框PP
中国科学院大连化学物理研究所专利“一种液流电池电极框结构”--电极框图
索尔维—电极框原材料pps/psu/ppsu粒子
4.电解液储罐
电解液储罐用来存储和传输电解液，确保电池的安全和高效运行。一般要求电解液储罐具有耐化学腐蚀性，能够抵抗酸性和碱性电解液的腐蚀，延长容器和管道的使用寿命；一定的机械强度，在操作压力下不发生破裂或泄漏。
材料一般有均聚聚丙烯（PPH）、高密聚乙烯（HDPE）、聚丙烯（PP）、聚四氟乙烯（PTFE）等。
湖南长宜环境—PPH储罐
九州阿丽贝--PPH电解液储罐
5. 电解液输送管道，阀门，泵
电解液输送管道是液流电池系统中的关键组件之一，它负责将电解液从储罐输送到电池堆，并在电池堆中反应，反应结束后再将电解液输送到电解液罐中。
电解液输送管道系统必须具有良好的密封性，防止电解液泄漏和外部污染物进入。由于电解液通常具有腐蚀性，管道材料必须耐腐蚀以确保系统的长期可靠性。
上海佑利—CPVC/UPVC/PVDF球阀
上海佑利—CPVC/UPVC管件
上海佑利—CPVC/UPVC管材
苏州杰利凯—泵上配件
斯德宝-磁力泵上配件
卡川尔-泵上配件
6. 密封材料
密封在液流电池电堆中不仅保障了电池系统的安全性和可靠性，还提高了电池的性能和使用寿命。选择合适的密封材料和设计对于液流电池电堆的成功应用至关重要。通过综合考虑具体应用场景、操作环境和经济成本，可以选择最合适的密封形式，以确保液流电池电堆的高效、可靠运行。
常见的密封形式，包括胶水、橡胶，焊接，机械密封，压缩密封等。
胶水密封通常不需要复杂的设备和技术，适合快速和简单的密封处理，具有良好的密封性能和化学兼容性，但耐久性一般，难以拆卸。常见胶水材料有环氧树脂胶，硅胶等。
惠州杜科—密封胶水
橡胶密封具有良好的弹性，耐化学腐蚀性，容易更换，但耐高温性能有限，长时间受压可能导致橡胶密封件变形，影响密封性能
大连益大精密橡胶—橡胶密封圈
江苏明科—密封圈示意图
广东鑫辉科技—橡胶密封圈
7. 密封防滑垫
液流电池电堆中的密封防滑垫是一个关键的辅助组件，通过提供稳定性、保护组件、辅助密封等多种作用，确保电池系统的安全性和可靠性。选择适当的材料和设计，合理安装和维护防滑垫，可以显著提高液流电池电堆的整体性能和使用寿命。
常用材料包括橡胶，硅胶，聚氨酯等。
Redox Flow—聚四氟乙烯/氟橡胶/三元乙丙橡胶/PTFE垫片
大力储能--氟橡胶密封垫
8. 隔板框架
液流电池中的隔板框架提供固定和支撑作用，框架上的定位槽或定位孔可以帮助精准定位各个电池组件，确保组装时的对齐和紧密配合。隔板框架确保不同电极间的电解液保持分离，防止正负电解液混合，从而避免电池内部短路或效率下降。隔板框架有助于在电池内部实现均匀的热分布，避免局部过热。
大力储能-隔板框架PP
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