氧化还原液流电池管、氧化还原液流电池管的制造方法、管单元以及氧化还原液流电池技术

技术编号:20024098 阅读:30 留言:0更新日期:2019-01-06 03:41
该氧化还原液流电池管被设置在电池元件和储存电解液的箱体之间,并且电解液流动通过所述氧化还原液流电池管,所述氧化还原液流电池管曲折部,所述曲折部具有:平行布置的多个平行部;和将彼此相邻的平行部连接的多个弯曲部,并且其中,所述平行部和弯曲部被交替且连续形成,以成为一体,其中,当D表示外径,并且X表示相邻的平行部的中心间的距离时,所述中心间距离X与外径D的比值满足1.2‑2.5。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氧化还原液流电池管、氧化还原液流电池管的制造方法、管单元以及氧化还原液流电池
本专利技术涉及一种氧化还原液流电池管、一种氧化还原液流电池管的制造方法、一种管单元以及一种氧化还原液流电池。本申请要求2016年5月25日提交的日本专利申请2016-104716的优先权,并且该日本专利申请的全部内容通过引用被并入本文。
技术介绍
近年来,为了应对全球变暖,全世界已经推广使用自然能源(所谓的可再生能源)来进行发电,例如太阳能光伏发电或风力发电。这种发电的输出取决于自然条件,例如天气。因此,预期的是,当大规模引入这种使用自然能源的发电时,在电力系统的运行期间可能出现例如难以维持频率和电压这样的问题。作为解决这些问题的对策,预期安装大容量二次电池,以便实现例如输出变化的平滑化、剩余电力的存储和电力短缺期间的电力供应。大容量二次电池之一是氧化还原液流电池(RF电池)(参见专利文献1)。RF电池向包括电池单元的电池元件供应正极电解液和负极电解液,以进行充电和放电,所述电池单元包括正极电极、负极电极以及设置在正极电极和负极电极之间的隔膜。使用含有例如钒(V)离子这样的、其化合价通过氧化还原而改变的金属离子的水溶液作为电解液。图11是钒系RF电池300的工作原理图,其中,含有V离子的钒电解液用作正极电解液和负极电解液。在图11中所示的电池单元110中,实线箭头指示充电反应,虚线箭头指示放电反应。所述RF电池300包括电池元件100。所述电池元件100包括电池单元110,所述电池单元110包括其中包含正极电极102a的正极电池单元112a、其中包含负极电极102b的负极电池单元1112b以及设置在所述电极电池单元之间的隔膜101。所述RF电池300包括分别储存正极电解液和负极电解液的箱体120(正极电解液箱体120a和负极电解液箱体120b)和电解液流路130(正极电解液流路130a和负极电解液流路130b),电解液通过所述电解液流路在箱体120和电池元件100(电池单元110)之间循环。所述电解液流路130包括管131和132,所述管131和132被设置在箱体120和电池元件100之间,并且电解液流动通过所述管131和132。所述箱体120和电池元件100通过位于其间的所述管131和132连接在一起。所述管131为供应管,电解液通过所述供应管从箱体120被供应到电池单元110(正极电池单元112a和负极电池单元112b),所述管132为返回管,电解液通过所述返回管从所述电池单元110返回箱体120。所述电解液流路130(该示例中为管131)设置有泵140(正极电解液泵140a和负极电解液泵140b),用于分别泵送其对应的电解液。通常,所述电池元件100以电池单元堆的形式来使用,其中,多个电池单元110被堆叠在一起,每个电池单元均包括正极电极102a(正极电池单元112a)、负极电极102b(负极电池单元112b)和设置在所述电极之间的隔膜101。图12是电池单元堆的示意性结构图。在所述电池单元堆200中使用多个电池单元框架210,每个电池单元框架210均包括双极板211和设置在所述双极板211的外周上、以彼此成一体的框架体212。所述电池单元堆200通过如下方式形成:堆叠多个电池单元110,并且在其间设置电池单元框架210,每个电池单元110均包括叠置的正极电极102a、隔膜101和负电极102b;利用两个端板220从所得到的层叠体的两侧夹住所述层叠体,并紧固该层叠体。具体来说,相邻电池单元110的负极电极(负极电池单元)和正极电极(正极电池单元)被设置为夹持电池单元框架210(双极板211)。所述电池单元堆200上设置有供应/排出板(未示出),每个所述供应/排出板设有供应电解液的供应口和排出电解液的排出口。形成电解液的电解液流路130(参见图11)的管131和132分别连接到所述供应口和排出口。现有技术文献专利文献专利文献1:日本未审专利申请公开2013-206566
技术实现思路
根据本公开的氧化还原液流电池管是这样的氧化还原液流电池管:其被设置在储存电解液的箱体和电池元件之间,并且电解液流动通过所述氧化还原液流电池管,所述管包括:平行布置的多个平行部和连接彼此相邻的所述平行部的多个弯曲部,其中,所述管包括曲折部,在所述曲折部中,所述平行部和所述弯曲部被一体成型为交替连接,并且中心间距离X与外径D的比值满足1.2以上且2.5以下,其中,D表示外径,X表示彼此相邻的所述平行部的中心之间的距离。根据本公开的氧化还原液流电池管的制造方法包括:原料供给步骤:在所述原料供给步骤,将树脂供给到具有曲折腔的模具中,在所述曲折腔中,多个平行部和多个弯曲部被交替连接;旋转成型步骤:在所述旋转成型步骤中,使得所述腔中的所述树脂旋转成型,以形成曲折管,在所述曲折管中,多个平行部和多个弯曲部被一体成型为交替连接;以及取出步骤:在所述取出步骤中,从所述模具中取出所述管的成型品。根据本公开的管单元是这样的管单元:其被设置在储存电解液的箱体和电池元件之间,并且所述电解液流动通过所述管单元,所述管单元包括:干管和多个分支管,所述干管被连接到所述箱体侧,所述多个分支管从所述干管分支出来,并且被连接到所述电池元件侧,其中,所述分支管的至少一部分是根据权利要求1至7中的任一项所述的氧化还原液流电池管,并且所述干管和所述分支管被一体成型。根据本公开的氧化还原液流电池是这样的氧化还原液流电池:其包括多个电池元件、储存电解液的箱体以及管,所述电解液通过所述管在所述箱体和所述电池元件之间循环,其中,所述管包括干管和多个分支管,所述干管被连接到所述箱体侧,所述分支管从所述干管分支出来,并且被连接到所述电池元件侧,并且所述分支管的至少一部分是根据本公开的氧化还原液流电池管。附图说明[图1]图1是示出包括根据实施例的氧化还原液流电池管的管单元的示意性立体图。[图2]图2是示意性示出包括根据实施例的氧化还原液流电池管的管单元的分解立体图。[图3]图3是示出包括根据实施例的氧化还原液流电池管的管单元的示意性仰视图。[图4]图4是沿图3中的IV-IV线截取的氧化还原液流电池管的示意性截面图。[图5]图5是图3中所示的管单元的示意性侧视图。[图6]图6是示出根据实施例的氧化还原液流电池管的制造方法中的原料供给步骤的示意性平面图。[图7]图7包括沿图6中的VII-VII线截取的模具的示意性截面图。[图8]图8是示出根据另一实施例的管单元的示意性立体图。[图9]图9是示出根据另一实施例的管单元的示意性仰视图。[图10]图10是图9中所示的管单元的示意性侧视图。[图11]图11是示出氧化还原液流电池的示意图。[图12]图12是示出电池单元堆的示意图。具体实施方式技术问题通常,大容量RF电池包括多个电池元件(电池单元堆),并且被构造成使得供电解液流动通过的管在箱体和每个电池元件之间分支,以在单个箱体和多个电池元件之间输送电解液。在这种情况下,使用这样的管(可以被称为“管单元”)来作为形成所述RF电池的电解液流路的管:所述管包括连接到箱体侧的干管和从所述干管分支出来并连接到对应的电池元件侧的多个分支管。由于所述管与电解液直接接触,因此RF电池中使用的管由不与电解液反应的树脂形成,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种氧化还原液流电池管,所述氧化还原液流电池管被设置在储存电解液的箱体和电池元件之间,并且所述电解液流动通过所述氧化还原液流电池管,所述管包括:平行布置的多个平行部和连接彼此相邻的所述平行部的多个弯曲部,其中,所述管包括曲折部,在所述曲折部中,所述平行部和所述弯曲部被一体成型为交替连接,并且中心间距离X与外径D的比值满足1.2以上且2.5以下,其中,D表示外径,X表示彼此相邻的所述平行部的中心之间的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.25 JP 2016-1047161.一种氧化还原液流电池管,所述氧化还原液流电池管被设置在储存电解液的箱体和电池元件之间,并且所述电解液流动通过所述氧化还原液流电池管,所述管包括:平行布置的多个平行部和连接彼此相邻的所述平行部的多个弯曲部,其中,所述管包括曲折部,在所述曲折部中,所述平行部和所述弯曲部被一体成型为交替连接,并且中心间距离X与外径D的比值满足1.2以上且2.5以下,其中,D表示外径,X表示彼此相邻的所述平行部的中心之间的距离。2.根据权利要求1所述的氧化还原液流电池管,其中,所述平行部是直线部。3.根据权利要求1或2所述的氧化还原液流电池管,其中,所述管的内周面具有6.3μm以下的表面粗糙度。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的氧化还原液流电池管,其中,所述管具有30mm以上且50mm以下的外径。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的氧化还原液流电池管,其中,所述管具有1mm以上且5mm以下的厚度。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的氧化还原液流电池管,其中,所述管由选自聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和聚氯乙烯树脂中的至少一种形成。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的氧化还原液流电池管,其中,用于连接到所述电池元件的法兰被一体成型在端部处,以被连接到所述电池元件侧。8.一种用于制造氧化还原液流电池管的方...

【专利技术属性】
技术研发人员:浅沼健太郎池内淳夫
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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