本发明专利技术公开了一种氧化还原液流电池,所述氧化还原液流电池包含:电极;电池框架,所述电池框架包括框体和双极板并具有嵌合所述电极的嵌合凹部;以及膜,所述膜以将所述电极夹在所述双极板与所述膜之间的方式设置。在所述氧化还原液流电池中,在所述电极的外周边缘表面中与电解液流动的方向平行的侧边缘表面与所述嵌合凹部的面对所述侧边缘表面的内壁表面之间的间隙为0.1mm以上且12mm以下。
【技术实现步骤摘要】
氧化还原液流电池
本专利技术涉及氧化还原液流电池。
技术介绍
专利文献1记载了电池堆和包含所述电池堆的氧化还原液流电池,在所述电池堆中对电池框架、正极、膜、负极和电池框架重复进行堆叠,并且将制得的堆叠体夹在供应/排出板之间。电池框架各自包括设置在正极与负极之间的双极板、以及从双极板的外周支撑双极板的框体。在这种构造中,在相邻电池框架的双极板之间形成单个电池。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2014-139905号公报[技术问题]近年来,氧化还原液流电池作为存储可再生能源的电力的手段已经引起了关注,并且需要开发具有高放电容量的氧化还原液流电池。为了满足这样的要求,本专利技术的专利技术人着眼于在电极的外周边缘表面与电极的嵌合部的内壁表面之间形成泄漏通道的情况。泄漏通道是电极与面对所述电极的外周边缘表面的构件之间的间隙。在该泄漏通道中流动的电解液以基本上不与电极接触的方式从电池中排出。因此,随着流过泄漏通道的电解液的量的增加,氧化还原液流电池的放电容量降低。因此,认为适当地控制泄漏通道的尺寸是重要的。本专利技术的目的是提供氧化还原液流电池,所述氧化还原液流电池通过将泄漏通道的尺寸控制为适当值而具有良好的放电容量。
技术实现思路
本专利技术的氧化还原液流电池包含:电极;电池框架,所述电池框架包括框体和双极板并具有嵌合所述电极的嵌合凹部;以及膜,所述膜以将所述电极夹在所述双极板与所述膜之间的方式设置。在氧化还原液流电池中,在电极的外周边缘表面中与电解液流动的方向平行的侧边缘表面与嵌合凹部的面对所述侧边缘表面的内壁表面之间的间隙为0.1mm以上且12mm以下。[本专利技术的有益效果]本专利技术的氧化还原液流电池具有良好的电池性能。附图说明[图1]图1是显示实施方案1的氧化还原液流电池的运行原理的图。[图2]图2是实施方案1的氧化还原液流电池的示意性构造图。[图3]图3是实施方案1的电池堆的示意性构造图。[图4]图4是实施方案1的当从电池框架和电极的组件的一个表面侧对所述组件进行观察时所述组件的平面视图。[图5]图5是沿图4中的V-V线取的截面图。[图6]图6是实施方案2的当从电池框架和电极的组件的一个表面侧对所述组件进行观察时所述组件的平面视图。[图7]图7是沿图6中的VII-VII线取的截面图。[图8]图8是变形例的电池框架和电极的组件的横截面视图。标号说明1RF电池(氧化还原液流电池)2电池框架21双极板21c外周边缘部分21sO形环(密封构件)22框体22A、22B框状分割体22c台阶部22i内周边缘表面22sO形环(密封构件)24、25嵌合凹部24i、25i内壁表面123、124供液歧管125、126排液歧管123s、124s入口狭缝125s、126s出口狭缝127密封构件127s密封沟槽3泄漏通道3s侧泄漏通道4正极4o外周边缘表面4os侧边缘表面5负极5o外周缘表面5os侧边缘表面100电池101膜102正极电池103负极电池100P正极循环机构100N负极循环机构106正极电解液槽107负极电解液槽108、109、110、111管道112、113泵190供应/排出板200电池堆200s子堆210、220端板230紧固机构具体实施方式[本申请专利技术的实施方案的说明]将首先列出本申请专利技术的实施方案的特征并进行说明。<1>实施方案的氧化还原液流电池包含:电极;电池框架,所述电池框架包括框体和双极板并具有嵌合所述电极的嵌合凹部;以及膜,所述膜以将所述电极夹在所述双极板与所述膜之间的方式设置。在氧化还原液流电池中,在电极的外周边缘表面中与电解液流动的方向平行的侧边缘表面与嵌合凹部的面对所述侧边缘表面的内壁表面之间的间隙为0.1mm以上且12mm以下。在其中将电极嵌合在电池框的嵌合凹部中的构造中,在电极的外周边缘表面与嵌合凹部的相应内壁表面之间形成泄漏通道。当在泄漏通道中与电解液流动的方向平行的部分,即形成在电极的侧边缘表面与嵌合凹部的面对所述侧边缘表面的内壁表面之间的侧泄漏通道具有小的宽度时,能够减少流过所述侧泄漏通道的电解液的量。结果,能够抑制氧化还原液流电池的放电容量的降低。具体地,当侧泄漏通道的宽度为12mm以下时,能够有效抑制氧化还原液流电池的放电容量的降低。侧泄漏通道的宽度的减小使得能够减少流过侧泄漏通道的电解液的量。因此,侧泄漏通道的宽度优选为6mm以下,且更优选3mm以下。本文中,术语“电解液流动的方向”是指从具有供液歧管的框体的框架片朝向具有排液歧管的框体的框架片的方向。随着侧泄漏通道的宽度的减小,能够减少流过侧泄漏通道的电解液的量。然而,当侧泄漏通道的宽度过小时,存在可能损坏面对电极的膜的担忧。这是因为当侧泄漏通道的宽度过小时,在电池的压缩期间或电解液流动期间,电极的外周边缘可能从嵌合凹部突出,并且突出部分可能对膜施加过大的表面压力。因此,将侧泄漏通道的宽度设定为0.1mm以上,具体而言,使电极略小于嵌合凹部。结果,抑制了电极从嵌合凹部的突出,并能够抑制对膜施加过大的表面压力。为了可靠地抑制电极的突出,侧泄漏通道的宽度优选为1mm以上,且更优选1.5mm以上。<2>在实施方案的氧化还原液流电池中,嵌合凹部可以由框体的内周边缘表面和双极板的面对电极的表面构成。在上述构造中,框体在内周侧的轮廓形状形成嵌合凹部的开口的轮廓形状。即,由框体和双极板形成的台阶部分起嵌合凹部的作用,所述台阶部分本来就设置在电池框架中。利用这种构造,容易将电极嵌合在嵌合凹部中。<3>在实施方案的氧化还原液流电池中,嵌合凹部可以形成为形成在双极板的表面中的凹部。框体是被施加紧固机构的应力的构件,所述紧固机构对构成电池的构件进行紧固。因此,当电极夹在相邻的框体之间时存在电解液从电池泄漏的担忧。根据嵌合凹部形成在双极板中的上述构造,能够显著降低电极夹在框体之间的可能性。<4>在实施方案的氧化还原液流电池中,间隙可以为1.5mm以上且3mm以下。当间隙为1.5mm以上且3mm以下时,能够在有效抑制对膜施加过度的表面压力的同时,减少流过侧泄漏通道的电解液的量。结果,能够提高氧化还原液流电池的电池性能。[本专利技术的实施方案的详情]下文中,将对本专利技术实施方案的氧化还原液流电池(RF电池)进行说明。本专利技术不限于实施方案中记载的构造。本专利技术由所附权利要求书限定,并且旨在涵盖与权利要求书等同的含义和范围内的所有变体。<实施方案1>将基于图1~5对实施方案的氧化还原液流电池(下文中称为RF电池)进行说明。<<RF电池>>RF电池是电解液循环型的蓄电池中的一种,并用于储存源自太阳能光伏发电和风力发电的新能源的电力。如作为显示RF电池1的运行原理的视图的图1所示,RF电池1是以利用包含在正极电解液中的活性材料离子的氧化-还原电位与包含在负极电解液中的活性材料离子的氧化-还原电位之间的差进行充电和放电的方式构造的电池。RF电池1包括电池100,所述电池100通过能够透过氢离子的膜101而被分为正极电池102和负极电池103。正极电池102包含在其中的正极4,并且储存正极本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氧化还原液流电池,所述氧化还原液流电池包含:电极;电池框架,所述电池框架包括框体和双极板并具有嵌合所述电极的嵌合凹部;以及膜,所述膜以将所述电极夹在所述双极板与所述膜之间的方式设置,其中在所述电极的外周边缘表面中与电解液流动的方向平行的侧边缘表面与所述嵌合凹部的面对所述侧边缘表面的内壁表面之间的间隙为0.1mm以上且12mm以下。
【技术特征摘要】
2016.12.08 JP PCT/JP2016/0866431.一种氧化还原液流电池,所述氧化还原液流电池包含:电极;电池框架,所述电池框架包括框体和双极板并具有嵌合所述电极的嵌合凹部;以及膜,所述膜以将所述电极夹在所述双极板与所述膜之间的方式设置,其中在所述电极的外周边缘表面中与电解液流动的方向平行的侧边缘表面与所述嵌合凹部...
【专利技术属性】
技术研发人员:山口英之,荻野诚司,
申请(专利权)人:住友电气工业株式会社,
类型:发明
国别省市:日本,JP
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