集电板、氧化还原液流电池和氧化还原液流电池的制造方法技术

该集电板至少在一面具有立起的定位销。

Manufacturing methods of collector, redox flow battery and redox flow battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集电板、氧化还原液流电池和氧化还原液流电池的制造方法
本专利技术涉及集电板、氧化还原液流电池和氧化还原液流电池的制造方法。本申请基于2016年12月28日在日本提出的特愿2016-255378号要求优先权，将其内容援引于此。
技术介绍
作为大容量蓄电池已知氧化还原液流电池。氧化还原液流电池通常具有用于隔离电解液的离子交换膜以及设置在该离子交换膜的两侧的电极。向夹持离子交换膜的各侧即正极室和负极室供给正极电解液和负极电解液。在设置于两侧的该电极上，同时进行氧化反应和还原反应，由此进行充放电。如上所述，在氧化还原液流电池中，电极收纳在各自的电极室内。氧化还原液流电池，向电极室内供给电解液，一边使电解液循环一边工作。电解液中的离子向电极传递电子，电子从电极向氧化还原液流电池的外部授受。此时，质子经由离子交换膜向另一方的电极室授受。氧化还原液流电池通过这样的电子和质子的流动而进行充放电。氧化还原液流电池是通过将分别作为单独部件的集电体、电极和离子交换膜依次层叠，并从层叠方向夹持该层叠体而制作的(例如专利文献1和专利文献2)。在先技术文献专利文献1：日本特开2015-122231号公报专利文献2：日本特表2015-505147号公报
技术实现思路
在制作氧化还原液流电池时，在将单独的部件组合时，需要使各自的位置关系准确对齐。例如，如果电极相对于集电板的位置偏移，会产生不从电极通过的电解液的流动，导致氧化还原液流电池的充放电容量降低。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，目的是抑制氧化还原液流电池的组装时的电极在面内方向上的偏移。本专利技术人发现，通过在设置于电极室内的集电板上设置定位用的销，能够在氧化还原液流电池的组装时，抑制电极在面内方向上偏移。即、本专利技术为解决上述课题，提供以下手段。本专利技术的第1技术方案涉及以下的集电板。(1)第1技术方案涉及的集电板，至少一面具有立起的定位销。本专利技术的第1技术方案涉及的集电板，优选包含以下特征。下述特征优选根据需要相互组合。(2)在上述技术方案涉及的集电板的基础上，可以设为：在所述至少一面还具有包围预定的区域的周缘壁，所述定位销设置在位于所述一面侧的所述周缘壁的第1面。(3)在上述技术方案涉及的集电板的基础上，可以设为：具有第二主面和作为所述一面的第一主面，在两个主面具有所述定位销。本专利技术的第2技术方案涉及以下的氧化还原液流电池。(4)第2技术方案涉及的氧化还原液流电池，具备：离子交换膜；上述第1技术方案涉及的集电板；以及配置于所述离子交换膜与所述集电板之间的电极，所述电极通过所述集电板的定位销而使所述电极的面内方向的位置固定。(5)在上述技术方案涉及的氧化还原液流电池的基础上，可以设为：所述电极在与所述定位销相对应的位置具有定位孔。本专利技术的第3技术方案涉及以下的氧化还原液流电池的制造方法。(6)第3技术方案涉及的氧化还原液流电池的制造方法，所述氧化还原液流电池具有离子交换膜、以及以夹持所述膜的方式依次配置的电极和集电板，所述制造方法具备以下工序：准备至少一面具有立起的定位销的集电板、或在集电板的一面设置定位销的工序；和在形成有所述定位销的面上层叠电极，将所述电极的面内方向的位置固定的工序。本专利技术的第4技术方案涉及以下的氧化还原液流电池的制造方法。(7)第4技术方案涉及的氧化还原液流电池的制造方法，所述氧化还原液流电池具有离子交换膜、以及以夹持所述膜的方式依次配置的电极和集电板，所述制造方法具备以下工序：在集电板的一面层叠电极的工序；通过定位销将所述集电板和所述电极固定的工序。再者，上述集电板的所述一面可以认为是集电板的第一主面。(8)上述(2)中优选：所述预定的区域是凹部，面向电极的凹部的面与电极的距离大于面向电极的周缘壁的面与电极的距离。上述技术方案涉及的氧化还原液流电池，能够在氧化还原液流电池的组装时抑制电极在面内方向偏移。附图说明图1是第1实施方式涉及的氧化还原液流电池的例子的截面概略示意图。图2是第1实施方式涉及的氧化还原液流电池中将优选的集电板的例子切断的截面概略示意图。图3是第1实施方式涉及的氧化还原液流电池中从层叠方向俯视被收纳在电池框内的优选的集电板的例子的概略图。图4是第1实施方式涉及的氧化还原液流电池中将优选的集电板的例子的主要部分(一部分)放大的立体概略示意图。图5是第1实施方式涉及的氧化还原液流电池中将优选的集电板的另一例切断的截面概略示意图。图6是在图3所示的第1实施方式涉及的氧化还原液流电池中被收纳在电池框内的优选的集电板的例子的基础上设置电极和离子交换膜，以A-A面切断的截面概略示意图。图7是表示第1实施方式涉及的氧化还原液流电池的电解液的流动的概略图。具体实施方式以下，适当参照附图对本专利技术的集电板、氧化还原液流电池及其制造方法的优选例进行详细说明。以下的说明中使用的附图，有时为了便于理解本专利技术的特征会将特征部分放大显示，各构成要素的尺寸比例等有时会与实际不同。以下的说明中例示的材质、尺寸等只是一例，并不限定本专利技术，可以在不变更本专利技术的主旨的范围内适当变更。(第1实施方式)图1是第1实施方式的氧化还原液流电池的截面示意图。图1所示的氧化还原液流电池100具有离子交换膜10、集电板20和电极30。集电板20和电极30被电池框40包围外周。电极30设置在由离子交换膜10、集电板20和电池框40形成的电极室K内。电池框40防止向电极室K供给的电解液泄漏到外部。图1所示的氧化还原液流电池100具有多个单电池CE层叠而成的单电池层叠结构。电池框40、集电板20可以形成与图1中的单电池CE相邻的其它单电池的一部分。单电池CE的层叠数可以根据用途而适当变更，也可以仅设为单电池。通过将多个单电池CE串联，可得到实用的电压。一个单电池CE由离子交换膜10、夹持离子交换膜10的作为正极和负极发挥作用的两个电极30、以及夹持两个电极30的两个集电板20构成。这样的结构中，可以利用各个泵(省略图示)使来自正极电解液的罐和负极电解液的罐(省略图示)的电解液在各单电池中循环。在各电极的表面(主面)，在与离子交换膜侧相反的表面侧设置集电板20。电极、集电板的端部优选被电池框20覆盖。虽然图1中不太清楚，但在单电池CE内流动电解液的空间分别有负极侧和阳极侧的电极室。根据单电池的结构，电解液能够在离子交换膜10与电极30之间、电极的内部等流动。以下，有时会将单电池CE层叠的单电池层叠结构的层叠方向简称为“层叠方向”，将与单电池层叠结构的层叠方向垂直的面方向称为“面内方向”。<离子交换膜>离子交换膜10可任意选择，优选使用阳离子交换膜。具体而言，可举出具有磺基的全氟碳聚合物、具有磺基的烃系高分子化合物、掺杂有磷酸等无机酸的高分子化合物、一部分被质子传导性的官能团置换了的有机/无机混合聚合物、以及使高分子基质浸渗磷酸溶液或硫酸溶液而形成的质子传导体等。这些之中，优选具有磺基的全氟碳聚合物，更优选Nafion(注册商标)。<集电板>集电板20是具有向电极30授受电子的作用的集电体。集电板在其两面能够作为集电体使用的情况下，也被称为双极板。本实施方式涉及的集电板更优选用于氧化还原液流电池。集电板20可以任意选择，优选使用具有导电性的材料。例如可以使用含有碳的导电性材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集电板，至少在一面具有立起的定位销。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.28 JP 2016-2553781.一种集电板，至少在一面具有立起的定位销。2.根据权利要求1所述的集电板，至少在所述一面还具有包围预定的区域的周缘壁，所述定位销设置在位于所述一面侧的所述周缘壁的第1面。3.根据权利要求1或2所述的集电板，具有第二主面和作为所述一面的第一主面，在两个主面具有所述定位销。4.一种氧化还原液流电池，具备：离子交换膜；权利要求1～3的任一项所述的集电板；以及配置于所述离子交换膜与所述集电板之间的电极，所述电极通过所述集电板的定位销而使所述电极的面内方向的位置固定。5.根据权利要求4所述的氧化还原液流电池，所述电极在与所述定位销相对应的位置具有定...

【专利技术属性】
技术研发人员：富田美由纪，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP