双极板、单元框架、电池单元、电池堆以及氧化还原液流电池制造技术

技术编号:37400001 阅读:19 留言:0更新日期:2023-04-30 09:28
一种双极板,具备彼此相对的第一面和第二面,其中,第一面和第二面分别具备第一缘、第二缘以及中央区域,第一缘是位于电解液被供给的一侧的缘,第二缘是位于电解液被排出的一侧的缘,中央区域是从中央线分别趋向第一缘和第二缘且在缘间隔的20%以内的区域,中央线是将第一缘与第二缘之间二等分的线,缘间隔是第一缘与第二缘的间隔,第一面和第二面中的至少一个面的中央区域具备供电解液流通的多个槽部,中央区域具备将双极板在特定方向切断而形成的特定截面,特定方向是与从第一缘趋向第二缘的方向正交的方向,特定截面是截面积比B/(A+B)为0.05以上且0.60以下的截面,A是双极板的截面积,B是多个槽部的合计截面积。B是多个槽部的合计截面积。B是多个槽部的合计截面积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双极板、单元框架、电池单元、电池堆以及氧化还原液流电池


[0001]本公开涉及双极板、单元框架、电池单元、电池堆以及氧化还原液流电池。

技术介绍

[0002]专利文献1公开了一种双极板,该双极板在彼此相对的第一面和第二面中的至少一个面具备供电解液流通的多个槽部。就双极板而言,在双极板的外周配置框体,以被称为单元框架的形式用于氧化还原液流电池。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:国际公开第2016/208482号

技术实现思路

[0006]本公开的双极板是具备彼此相对的第一面和第二面的双极板,其中,所述第一面和所述第二面分别具备第一缘、第二缘以及中央区域,所述第一缘是位于电解液被供给的一侧的缘,所述第二缘是位于所述电解液被排出的一侧的缘,所述中央区域是从中央线分别趋向所述第一缘和所述第二缘且在缘间隔的20%以内的区域,所述中央线是将所述第一缘与所述第二缘之间二等分的线,所述缘间隔是所述第一缘与所述第二缘的间隔,所述第一面和所述第二面中的至少一个面的所述中央区域具备供所述电解液流通的多个槽部,所述中央区域具备将所述双极板在特定方向上切断而形成的特定截面,所述特定方向是与从所述第一缘趋向所述第二缘的方向正交的方向,所述特定截面是截面积比B/(A+B)为0.05以上且0.60以下的截面,其中,所述A是所述双极板的截面积,所述B是所述多个槽部的合计截面积。
[0007]本公开的单元框架具备:本公开的双极板;以及框体,设于所述双极板的外周。r/>[0008]本公开的电池单元具备本公开的单元框架。
[0009]本公开的电池堆具备多个本公开的电池单元。
[0010]本公开的氧化还原液流电池具备本公开的电池单元或本公开的电池堆。
附图说明
[0011]图1是表示实施方式的双极板的俯视图。
[0012]图2是按图1的II-II线切断而成的剖视图。
[0013]图3是表示实施方式的单元框架的俯视图。
[0014]图4是示意性地表示实施方式的氧化还原液流电池的基本构造的说明图。
[0015]图5是表示实施方式的电池单元和实施方式的电池堆的概略的立体图。
具体实施方式
[0016][本公开所要解决的问题][0017]在氧化还原液流电池的运转时,因电解液流通而产生的热应力会作用于双极板。针对该双极板的热应力,要求单元框架不损伤。此外,在氧化还原液流电池中,要求电流效率高。
[0018]因此,本公开的目的之一在于,提供能抑制由热应力引起的单元框架的损伤,并且获得电流效率高的电池单元的双极板。此外,本公开的另一个目的在于,提供能抑制由热应力引起的单元框架的损伤,并且获得电流效率高的电池单元的单元框架。而且,本公开的又一个目的在于,提供能抑制由热应力引起的单元框架的损伤,并且电流效率高的电池单元、电池堆以及氧化还原液流电池。
[0019][本公开的效果][0020]本公开的双极板和单元框架能抑制由热应力引起的单元框架的损伤,并且获得电流效率高的电池单元。本公开的电池单元、电池堆以及氧化还原液流电池能抑制由热应力引起的单元框架的损伤,并且电流效率高。
[0021][本公开的实施方式的说明][0022]就单体的双极板而言,包括厚度和刚性在内的机械特性高,不易由于热应力而产生损伤。但是,判明了在将双极板与框体组合来作为单元框架用于电池单元的情况下,若双极板厚,则在双极板与框体的接合部及其附近可能会产生损伤。除此之外,若双极板厚,则电池单元的电流效率有变低的倾向。
[0023]在具备槽部的双极板中,在研究了特定的区域中的槽部的大小后,得知能抑制在双极板与框体的接合部及其附近产生由热应力引起的损伤,并且获得电流效率高的电池单元。本公开基于上述见解,在双极板的特定截面中规定双极板与多个槽部的截面积比。
[0024]首先列举本公开的实施方式来进行说明。
[0025](1)本公开的一个方案的双极板是具备彼此相对的第一面和第二面的双极板,其中,所述第一面和所述第二面分别具备第一缘、第二缘以及中央区域,所述第一缘是位于电解液被供给的一侧的缘,所述第二缘是位于所述电解液被排出的一侧的缘,所述中央区域是从中央线分别趋向所述第一缘和所述第二缘且在缘间隔的20%以内的区域,所述中央线是将所述第一缘与所述第二缘之间二等分的线,所述缘间隔是所述第一缘与所述第二缘的间隔,所述第一面和所述第二面中的至少一个面的所述中央区域具备供所述电解液流通的多个槽部,所述中央区域具备将所述双极板在特定方向上切断而形成的特定截面,所述特定方向是与从所述第一缘趋向所述第二缘的方向正交的方向,所述特定截面是截面积比B/(A+B)为0.05以上且0.60以下的截面,其中,所述A是所述双极板的截面积,所述B是所述多个槽部的合计截面积。
[0026]可以说截面积比为0.05以上的双极板在一定程度上确保了槽部。截面积比为0.05以上的双极板与槽部极少的双极板相比刚性低。双极板的刚性低,由此,即使热应力作用于双极板,也能抑制在双极板与框体的接合部及其附近,双极板和框体中的至少一个产生损伤。
[0027]可以说截面积比为0.60以下的双极板在一定程度上确保了构成双极板的实体部分。因此,能抑制双极板的刚性变得过低而在双极板自身产生损伤。若槽部被确保得多,则双极板中的被电解液润湿的面积会增加,电解液可能会渗透至双极板。可以说截面积比为0.60以下的双极板与截面积比超过0.60的双极板即槽部极多的双极板相比,被电解液润湿
的面积小。该润湿的面积小,由此,电解液不易渗透至双极板。作为结果,能抑制电解液在双极板的第一面与第二面之间流通。因此,能抑制在第一面流通的电解液和在第二面流通的电解液混合。能抑制由于上述混合而在电池单元中产生自放电。其结果是,能抑制电池单元的电流效率变低。
[0028](2)作为本公开的双极板的一个例子,举出所述双极板的厚度为2mm以上且15mm以下的方案。
[0029]双极板的厚度为2mm以上,由此,易于确保构成双极板的实体部分,易于抑制电解液渗透至双极板。另一方面,双极板的厚度为15mm以下,由此,易于抑制双极板的刚性变得过高。此外,双极板的厚度为15mm以下,由此,易于抑制双极板的厚壁化,易于抑制电池单元的电流效率变低。
[0030](3)作为本公开的双极板的一个例子,举出所述多个槽部的每一个的截面积为0.8mm2以上且8mm2以下的方案。
[0031]各槽部的截面积为0.8mm2以上,由此,易于抑制双极板的刚性变得过高。此外,各槽部的截面积为0.8mm2以上,由此,易于确保电解液的流通性。另一方面,各槽部的截面积为8mm2以下,由此,易于确保构成双极板的实体部分,易于抑制电解液渗透至双极板。
[0032](4)作为本公开的双极板的一个例子,举出所述多个槽部的每一个的槽深为0.7mm以上且7mm以下的方案。
[0033]槽深为0.7mm以上,由此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种双极板,具备彼此相对的第一面和第二面,其中,所述第一面和所述第二面分别具备第一缘、第二缘以及中央区域,所述第一缘是位于电解液被供给的一侧的缘,所述第二缘是位于所述电解液被排出的一侧的缘,所述中央区域是从中央线分别趋向所述第一缘和所述第二缘且在缘间隔的20%以内的区域,所述中央线是将所述第一缘与所述第二缘之间二等分的线,所述缘间隔是所述第一缘与所述第二缘的间隔,所述第一面和所述第二面中的至少一个面的所述中央区域具备供所述电解液流通的多个槽部,所述中央区域具备将所述双极板在特定方向上切断而形成的特定截面,所述特定方向是与从所述第一缘趋向所述第二缘的方向正交的方向,所述特定截面是截面积比B/(A+B)为0.05以上且0.60以下的截面,其中,所述A是所述双极板的截面积,所述B是所述多个槽部的合计截面积。2.根据权利要求1所述的双极板,其中,所述双极板的厚度为2mm以上且15mm以下。3.根据权利要...

【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:

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