提供一种单元框架，包括双极板和框架，所述双极板与构成电池单元的电极相连接，所述框架包围所述双极板的周缘。所述框架设置有排液歧管，用于将电解液排出到电池单元的外侧。所述双极板设置有多个主沟部，所述多个主沟部被布置在所述双极板的电极侧表面上，并且电解液通过所述主沟部流动。所述框架和双极板中的至少一个设置排液整流部，所述排液整流部收集从每个所述主沟部排出的电解液，并且将电解液引导至所述排液歧管。当所述主沟部的宽度由Wc表示时，所述多个主沟部的总宽度Wc总大于所述排液整流部在与所述主沟部的布置方向相垂直的方向上的宽度Wd。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单元框架、单元堆和氧化还原液流电池
本专利技术涉及一种单元框架、单元堆和氧化还原液流电池。
技术介绍
专利文献1到4公开了氧化还原液流电池。这些氧化还原液流电池中的每一个氧化还原液流电池主要包括电池单元，电池单元包括：正极电极，向正极电极供应正极电解液；负极电极，向负极电极供应负极电解液；和隔膜，隔膜介于正极电极和负极电极之间。各极的电解液被供应到各极的电极，从而对氧化还原液流电池充电和放电。电池单元被构造有一组单元框架，所述一组单元框架被布置成使得正极电极、隔膜和负极电极的堆叠体被介于单元框架之间。每个单元框架包括双极板和框架本体。正极电极和负极电极被布置在双极板的前表面和后表面上。框架本体由树脂形成，并且被设置在双极板的外周缘处。专利文献1到4公开了具有多个沟部的双极板，电解液流过所述多个沟部，从而将电解液充分地分配到电池单元中的各极的电极。现有技术文献专利文献专利文献1：日本未审专利申请公报No.2015-122230专利文献2：日本未审专利申请公报No.2015-122231专利文献3：日本未审专利申请公报No.2015-138771专利文献4：日本未审专利申请公报No.2015-210849
技术实现思路
根据本公开的单元框架包括双极板和框架本体。双极板与在电池单元中包括的电极相接触。框架本体包围双极板的周缘。框架本体具有排液歧管，排液歧管允许电解液通过排液歧管排出到电池单元的外侧。双极板具有多个主沟部，所述多个主沟部被布置在位于电极侧上的双极板的表面中，并且允许电解液通过主沟部流动。框架本体和双极板中的至少一个具有排液整流部，从每一个主沟部排出的电解液被收集在排液整流部中，从而电解液被导向排液歧管。当主沟部的宽度是Wc时，所述多个主沟部的总宽度Wc总大于排液整流部在与主沟部的布置方向垂直的方向上的宽度Wd。根据本公开的单元堆包括根据本公开的单元框架。根据本公开的氧化还原液流电池包括根据本公开的单元堆。附图简要说明图1]图1是示意地示出根据第一实施例的单元框架的平面图。[图2]图2是示意地示出根据第二实施例的单元框架的平面图。[图3]图3示出根据实施例的氧化还原液流电池的操作原理。[图4]图4是根据实施例的氧化还原液流电池的示意结构图。[图5]图5是在氧化还原液流电池中包括的单元堆的示意结构图。具体实施方式[本公开所要解决的问题]电解液通过在面对彼此的多片框架本体中的一片框架本体中形成的液体供应歧管、液体供应引导沟部和液体供应整流部被供应到各极的电极。电解液通过出自面对彼此的多片框架本体的另一片中形成的排液整流部、排液引导沟部和排液歧管被从各极的电极排出。正极电解液(负极电解液)通过液体供应歧管，然后通过在框架本体的一个表面侧(另一表面侧)上形成的液体供应引导沟部，通过被形成为与液体供应引导沟部连续的液体供应整流部被沿着框架本体的一个表面侧(其它表面侧)上的内周部分散，并且被供应到正极电极(负极电极)。然后，正极电解液(负极电解液)流过正极电极(负极电极)，被形成在框架本体的一个表面侧(其它表面侧)上的内周边部中的排液整流部收集，并且通过被形成为与排液整流部连续的排液引导沟部而排出到排液歧管。由于例如在操作中产生的、诸如过充电或者可能混合到电解液中的异物的影响此类问题，可能伴随电极处的电化学反应作为副反应从电解液产生气体。能够通过电解液在各极的电极中的循环而排出这些产生的气体。然而，电解液在电池单元中的流动速率较低。因此，用于排出所产生的气体的作用力较弱。因此，可能要求相当长时间来排出气体，或者所产生的气体可能在电极处积聚。当所产生的气体在电极处积聚时，电极和电解液之间的接触面积(电化学反应面积)减小，相应地，电池反应无法执行。这导致电池性能的劣化。相应地，本公开的目的之一是提供单元框架、单元堆和氧化还原液流电池，由此能够抑制伴随电化学反应产生的气体在电极处的积聚，并且相应地能够抑制电池性能的劣化。[本公开的有利效果]根据本公开，能够提供单元框架、单元堆和氧化还原液流电池，由此能够抑制伴随电化学反应产生的气体在电极处的积聚，并且相应地能够抑制电池性能的劣化。[根据本专利技术的实施例的说明]首先，列出并且描述了根据本专利技术的实施例的特征。(1)根据本专利技术的实施例的单元框架包括双极板和框架本体。双极板与在电池单元中包括的电极相接触。框架本体包围双极板的周缘。框架本体具有排液歧管，排液歧管允许电解液通过排液歧管排出到电池单元的外侧。双极板具有多个主沟部，所述多个主沟部被布置在位于电极侧上的双极板的表面中，并且允许电解液通过主沟部流动。框架本体和双极板中的至少一个具有排液整流部，从每一个主沟部排出的电解液被收集在排液整流部中，从而电解液被导向排液歧管。当主沟部的宽度是Wc时，所述多个主沟部的总宽度Wc总大于排液整流部在与主沟部的布置方向垂直的方向上的宽度Wd。利用上述单元框架，所述多个主沟部的总宽度Wc总大于排液整流部的宽度Wd。因此，电解液的流动速率能够在流过排液整流部时比在流过主沟部时更高。相应地，通过被夹带(entrain)在电解液流中，伴随电化学反应产生的气体能够从主沟部侧朝向排液整流部侧快速地流动。因此，能够抑制所产生的气体在电极处的积聚。相应地，利用上述单元框架，因为能够抑制在电极中的电化学反应面积的减小，所以能够抑制电化学反应的劣化。(2)上述单元框架的实例包括以下形式：每一个主沟部的宽度Wc与排液整流部的宽度Wd的宽度比Wc/Wd满足：Wc/Wd为从0.5到5。当每个主沟部的宽度Wc与排液整流部的宽度Wd的宽度比Wc/Wd是0.5或者更大被满足时，主沟部的总宽度Wc总能够充分地大于排液整流部的宽度Wd。相应地，与在主沟部中的相比较，流过排液整流部的电解液的流动速率能够进一步增加。因此，通过被夹带在电解液的流中，所产生的气体能够朝向排液整流部侧更加快速地流动。相反，当宽度比Wc/Wd是5或者更小被满足时，由于主沟部宽度的过度增加引起的、在电极中的电化学反应面积的减小能够被抑制。电解液在双极板中的流动形成沿着主沟部的流动和越过位于相邻的主沟部之间的肋的流动。在上述流动中，电化学反应优选地特别地沿着越过肋的流动的部分执行。因此，能够通过确保肋的宽度而确保电化学反应面积。(3)上述单元框架的实例包括以下形式：排液整流部的宽度Wd满足：Wd为从0.6到20mm。当排液整流部的宽度Wd是0.6mm或者更大被满足时，能够抑制由于排液整流部宽度的过度降低引起的流动阻力的增加。相反，当排液整流部的宽度Wd是20mm或者更小时，电解液的流动速率在流过排液整流部时比在流过主沟部时更加容易增加，并且通过被夹带在电解液的流中，所产生的气体容易朝向排液整流部侧流动。(4)上述单元框架的实例包括以下形式：主沟部的宽度Wc满足：Wc为从3到10mm。当主沟部的宽度Wc是3mm或者更大被满足时，由于主沟部的宽度的过度降低引起的流动阻力的增加能够被抑制。另外，与在主沟部中的相比较，容易实现流过排液整流部的电解液的流动速率的增加，并且相应地，通过被夹带在电解液的流中，所产生的气体容易朝向排液整流部侧流动。相反，当主沟部的宽度Wc是10mm或者更小时，能够抑制由于主沟部的宽度的过度增加引起的、电极中的电化学反应面积的减小。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单元框架，包括：双极板，所述双极板与电池单元中所包括的电极相接触；和框架本体，所述框架本体包围所述双极板的周缘；其中，所述框架本体具有排液歧管，所述排液歧管允许电解液通过所述排液歧管而排放到所述电池单元的外侧，其中，所述双极板具有多个主沟部，所述多个主沟部被布置在位于电极侧上的所述双极板的表面中，并且允许电解液通过所述主沟部流动，其中，所述框架本体和所述双极板中的至少一个具有排液整流部，从每个所述主沟部排出的电解液被收集在所述排液整流部中，从而所述电解液被导向所述排液歧管，并且其中，当所述主沟部的宽度是Wc时，所述多个主沟部的总宽度Wc总大于所述排液整流部在垂直于所述主沟部的布置方向的方向上的宽度Wd。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种单元框架，包括：双极板，所述双极板与电池单元中所包括的电极相接触；和框架本体，所述框架本体包围所述双极板的周缘；其中，所述框架本体具有排液歧管，所述排液歧管允许电解液通过所述排液歧管而排放到所述电池单元的外侧，其中，所述双极板具有多个主沟部，所述多个主沟部被布置在位于电极侧上的所述双极板的表面中，并且允许电解液通过所述主沟部流动，其中，所述框架本体和所述双极板中的至少一个具有排液整流部，从每个所述主沟部排出的电解液被收集在所述排液整流部中，从而所述电解液被导向所述排液歧管，并且其中，当所述主沟部的宽度是Wc时，所述多个主沟部的总宽度Wc总大于所述排液整流部在垂直于所述主沟部的布置方向的方向上的宽度Wd。2.根据权利要求1所述的单元框架，其中，每个所述主沟部的宽度Wc与所述排液整流部的宽度Wd的宽度比Wc/Wd满足：Wc/Wd为从0.5到5。3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：寒野毅，
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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