氧化还原液流电池制造技术

一种氧化还原液流电池，包括堆组和热交换器，所述堆组包括沿着水平方向并排布置的多个单元堆，所述热交换器被设置在所述堆组的上方，并且冷却供应到每个单元堆的电解液。

Redox flow battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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。
技术介绍
氧化还原液流电池(在下文中，可以称作“RF电池”)是一种大容量蓄电池。如专利文献1的图7中所示，RF电池包括电池单元、存储正极电解液的正极电解液箱体、存储负极电解液的负极电解液箱体和配管(导管)，所述电解液被供应到电池单元，所述配管(导管)被连接到电池单元和箱体，并且相应电极的电解液流动通过所述配管(导管)。专利文献1公开了一个实施例，其包括多个单元堆，每个单元堆包括多个堆叠的电池单元。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.2003-036880
技术实现思路
本公开的一种氧化还原液流电池包括：堆组，所述堆组包括沿着水平方向并排布置的多个单元堆；和热交换器，所述热交换器被设置在所述堆组的上方，并且对被供应到每个所述单元堆的电解液进行冷却。附图简要说明[图1]图1是示出实施例1的氧化还原液流电池的总体构造的示意图。[图2]图2是示出实施例1的氧化还原液流电池所包括的单元堆的一个实例的示意截面图。[图3]图3是示出实施例1的氧化还原液流电池所包括的单元堆的一个实例的构造的示意图。[图4]图4是当氧化还原液流电池在正交于容器的宽度方向的平面中剖切时实施例2的氧化还原液流电池的纵向截面图。[图5]图5是当氧化还原液流电池在正交于容器的高度方向的平面中剖切时实施例2的氧化还原液流电池的水平截面图。[图6]图6是说明图，其示出实施例2的氧化还原液流电池中的纵向截面中的重量平衡。[图7]图7是说明图，其示出实施例2的氧化还原液流电池中的水平截面中的重量平衡。[图8]图8是示出容器悬挂状态下的说明图。具体实施方式[本专利技术所要解决的技术问题]理想的是，除了良好的组装可操作性，包括多个单元堆的大型氧化还原液流电池(RF电池)具有良好的散热性能。如专利文献1中所述，在设置多个单元堆的情形中，单元堆沿着上下方向(重力方向)堆叠的、所谓竖直堆叠易于减小被竖直堆叠的单元堆的安装空间。然而，所述竖直堆叠需要坚固的基座，以稳定地支撑作为重物的单元堆。构成所述基座的部件的数目趋向于增加，这可能易于增加组装基座所用的时间。因为诸如钢材这样的重物被用于构成所述基座的部件，所以理想的是，减小所使用的部件的数目，从而减轻工人的负担。因此，关于RF电池，理想的是，改进包括所述基座的组装在内的组装可操作性。根据以下观点，期望更加易于组装的RF电池，即，为了满足对于更高输出电池和更大容量电池的要求，由于例如在每个单元堆中使用的堆叠电池单元的数目的增加、电极尺寸的增加和由于电解液量增加引起的箱体尺寸的增加，趋于增加每个单元堆、箱体等的重量。在RF电池中，随着电池反应所产生的热量，电解液的温度增加。这个温度增加可能导致例如RF电池组件的劣化和电解液的劣化。当RF电池包括多个单元堆时，每个单元堆中发生电解液温度的增加，因此希望冷却电解液。例如，可设想在配管上设置热交换机构。然而，当多个单元堆如上所述被竖直地堆叠时，连接到每个单元堆的配管也趋向于具有沿着上下方向布置的部分。因此，配管的长度增加，从而导致配管安装空间的增加。配管安装空间增加使得热交换机构的安装空间减小，这易于降低热耗散效率。因此，理想的是，提供一种具有良好的散热性能并且仍然包括多个单元堆的RF电池。相应地，目的在于提供一种除了良好的组装可操作性还具有良好散热性能的氧化还原液流电池。[本公开有利的效果]除了良好的组装可操作性，本公开的氧化还原液流电池还具有良好的散热性能。[本专利技术实施例的说明]首先，列出并且描述本专利技术实施例。(1)根据本专利技术实施例的一种氧化还原液流电池(RF电池)包括：堆组，所述堆组包括沿着水平方向并排布置的多个单元堆；和热交换器，所述热交换器被设置在所述堆组的上方，并且对被供应到每个所述单元堆的电解液进行冷却。虽然RF电池包括多个单元堆和热交换器，但是RF电池具有这样的特定布置：单元堆被并排地布置，并且热交换器被设置在堆组的上方。因此，在RF电池中，与竖直堆叠的情形相比较，易于减小用于构成基座的部件的数目。另外，因为作为重物的单元堆被布置在热交换器的下方，所以易于降低基座的增强程度，并且与反向布置的情形相比较，易于减少用于构成基座的部件的数目。因此，根据RF电池，能够减少组装基座所用的时间，并且还能够减轻工人的负担。特别地，RF电池可以具有这样的形式：允许来自箱体的电解液从每个单元堆的下部朝向其上部流动，并且返回箱体(在下文中，可以称作“上升形式”)，并且在复路的配管上包括热交换器。利用这种构造，能够省略排气阀，以易于简化配管结构(细节将在下文描述)，并且还能够减少组装配管所用的时间。相应地，RF电池在包括多个单元堆的同时具有良好的组装可操作性。另外，RF电池包括热交换器，并且能够利用热交换器有效地冷却电解液，因此RF电池还具有良好的散热性能。特别地，在RF电池中，在水平布置的堆组上方的空间用作置放热交换器的区域。这种构造易于确保充裕的热交换器安装空间。另外，从与竖直堆叠单元堆的情形相比易于减小配管长度的观点来看，易于确保充裕的热交换器安装空间。具有这种构造的RF电池可以包括大型热交换器，以易于增强散热效率，并且具有更好的散热性能。具有上述上升形式并且在复路的配管上包括热交换器的RF电池能够有效地冷却电解液，以实现更好的散热性能(细节将在下文描述)。进而，当热交换器的平面面积等于或者小于堆组的虚拟平面面积时，实现了良好的散热性能，并且没有因为热交换器的布置而增加安装空间。(2)RF电池的实施例包括容器，所述容器集中地容纳所述堆组、所述热交换器、存储所述电解液的箱体和配管，所述配管被连接到每个所述单元堆和所述箱体，并且所述电解液流动通过所述配管。在以上实施例中，诸如单元堆组、热交换器、箱体和配管这样的组件被集中地容纳在诸如容器这样的器皿中。相应地，所述组件能够在诸如工厂这样的、易于确保充裕工作空间的场所进行预先组装，以实现更好的组装可操作性。进而，当在所述组件的组装状态下、将所述组件输送到RF电池的安装地点时，能够显著地减少安装场地处的操作，并且还能够减轻工人的负担。另外，根据以上实施例，在所述堆组被集中地容纳在容器中时，热交换器被设置在所述堆组的上方。因此，如上所述，实现了良好的散热性能。因为多个单元堆被并排地布置，所以与竖直堆叠的情形相比，易于确保相对较大的空气流动空间，并且预期所述配管易于通过空气的流动而被空气冷却。这种构造也提供良好的散热性能。(3)根据包括容器的RF电池的实施例，所述容器包括单元腔室和箱体腔室，所述单元腔室容纳所述堆组、所述热交换器和所述配管，所述箱体腔室容纳所述箱体，并且所述单元腔室和所述箱体腔室沿着所述容器的纵向方向并排地布置。在以上实施例中，所述容器的纵向方向的一个端侧上的一部分用作单元腔室，所述容器的另一端侧上的一部分用作箱体腔室，并且所述堆组、热交换器和配管被一起容纳在单元腔室中。因此，易于缩短配管，并且与例如所述堆组被置放在一端侧上、热交换器被置放在另一端侧上、并且所述箱体置于其间的形式(下文中可以称作“箱体居间形式”)相比，易于简化布置结构。相应地，以上形式更易于减少组装配管所用的时间，并且实现更好的组装可操作性。另外，根据以上形式，由于配管长度较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化还原液流电池，包括：堆组，所述堆组包括沿着水平方向并排布置的多个单元堆；和热交换器，所述热交换器被设置在所述堆组的上方，并且对被供应到每个所述单元堆的电解液进行冷却。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种氧化还原液流电池，包括：堆组，所述堆组包括沿着水平方向并排布置的多个单元堆；和热交换器，所述热交换器被设置在所述堆组的上方，并且对被供应到每个所述单元堆的电解液进行冷却。2.根据权利要求1所述的氧化还原液流电池，包括容器，所述容器集中地容纳所述堆组、所述热交换器、存储所述电解液的箱体和配管，所述配管被连接到每个所述单元堆和所述箱体，并且所述电解液流动通过所述配管。3.根据权利要求2所述的氧化还原液流电池，其中，所述容器包括单元腔室和箱体腔室，所述单元腔室容纳所述堆组、所述热交换器和所述配管，所述箱体腔室容纳所述箱体，并且所述单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：池内淳夫，林清明，
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