[發明專利]電解液循環電池

有效

• 申請號: 201580060059.2
• 申請日: 2015-10-21
• 公開（公告）號: CN107078331B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 寒野毅;佐藤亮;山西克也;伊藤岳文
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M8/0271
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

根據本發明的電解液循環電池包含：芯框架，芯框架包含與形成電池芯的電極接觸的雙極板以及圍繞雙極板的外圍邊緣的框架；以及密封構件，密封構件設置在所述框架上并防止供應到電池芯的電解液從框架泄漏。所述框架具有在其中裝配有密封構件的密封溝槽。所述密封溝槽包含狹窄部，其中所述狹窄部使密封構件彈性變形以防止密封構件從密封溝槽脫離。狹窄部具有在密封溝槽的深度方向上均勻的寬度。

技術領域

本發明涉及電解液循環電池，例如，氧化還原液流電池。具體地說，本發明涉及電解液循環電池，其中在該電解液循環電池中，可容易形成電解液的密封結構，并且該電解液循環電池具有良好組裝工作能力。

背景技術

存儲源自自然能量(例如，通過光伏發電或風力發電而獲得)的電力的大容量蓄電池的示例是電解液循環電池，例如，氧化還原液流電池(RF電池)。RF電池通常連接在發電單元(例如，光伏發電機、風力發電機或典型發電廠)與負載(例如，電力消費者)之間，而AC/DC轉換器處于兩者之間，通過充電存儲發電單元所產生的電力并通過放電而將所存儲的電力供應到負載。

例如，如圖8的RF電池的操作原理圖所圖示，RF電池1包含電池芯100，其中電池芯100由允許氫離子滲透的隔膜101分離為正電極芯102和負電極芯103。正電極芯102在其中含有正電極104，并經由供應管道108和排放管道110而連接到存儲正電極電解液的正電極電解液箱106。類似地，負電極芯103在其中含有負電極105，并經由供應管道109和排放管道111而連接到存儲負電極電解液的負電極電解液箱107。正電極電解液和負電極電解液分別由供應管道108和109的中途位置中所設置的泵112和113從供應管道108和109供應到電極芯102和103，并且穿過排放管道110和111而從電極芯102和103排放到電極電解液箱106和107，因此分別循環穿過電極芯102和103。RF電池1以此方式使電解液循環，以通過使用正電極電解液中所含有的離子與負電極電解液中所含有的離子之間的氧化還原電位差來執行充電和放電。在圖8中，釩離子被圖示為電極的電解液中所含有的離子，實線箭頭指示充電，并且虛線箭頭指示放電。

電池芯100通常形成在圖9的下圖所圖示的結構(被稱為芯堆200)內。如圖9的上圖所圖示，芯堆200包含通過將芯框架120、正電極104、隔膜101和負電極105按此次序堆疊而形成的堆疊體。芯框架120包含雙極板121以及圍繞雙極板121的外圍邊緣的框架122。在此結構的情況下，一個電池芯100形成在鄰近芯框架120的雙極板121之間，并且鄰近電池芯100的正電極104(正電極芯102)和負電極105(負電極芯103)設置在每一雙極板121的前側和后側上。

電池芯100中的電極中的每一個的電解液的流動是穿過形成在框架122上的液體供應歧管131和132以及液體排放歧管133和134來執行。正電極電解液穿過框架122的一個表面側(紙張的前側)上所形成的導引溝槽而從液體供應歧管131供應到正電極104。如圖9的上圖中的箭頭所指示，正電極電解液從正電極104的下側傳遞到上側，并且穿過框架122上所形成的導引溝槽而排放到液體排放歧管133。類似地，負電極電解液經由框架122的另一表面側(紙張的后側)上所形成的導引溝槽而從液體供應歧管132供應到負電極105。負電極電解液從負電極105的下側傳遞到上側，并且經由框架122上所形成的導引溝槽而排放到液體排放歧管134。例如O形環等環狀密封構件140設置在框架122之間以抑制電解液從電池芯100泄漏。

例如，專利文獻1描述通過如下方式來防止芯中的電解液的泄漏：在框架體(框架)的兩個表面上在面向彼此的位置處設置各自具有長方形橫截面形狀的內部外圍密封溝槽和外部外圍密封溝槽；以及分別將內部外圍密封件和外部外圍密封件布置在內部外圍密封溝槽和外部外圍密封溝槽中。O形環用作內部外圍密封件和外部外圍密封件以在壓力下與隔膜接觸并密封電解液。

引用文獻列表

專利文獻

PTL 1：第2002-367659號日本未審查專利申請公開

發明內容