[發(fā)明專利]單元框架以及氧化還原液流電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980068594.0
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN112889168A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 中尾公人;烏瑪·賈亞·拉瓦利·斯依達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 東洋工程株式會社
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M8/0258;H01M8/04;H01M8/2465;H01M8/249
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 吳秋明

單元框架(20)具有框體(21)和旋轉(zhuǎn)體(40)，其中框體(21)具備開口部(22)，具有：在開口部(22)的周圍將框體(21)從一方的面貫通到另一方的面、包含活性物質(zhì)的流體所流通的貫通孔(31)；和形成于一方的面或另一方的面、將貫通孔(31)和開口部(22)連接的槽狀的狹縫(35)，旋轉(zhuǎn)體(40)包含絕緣材料，被收納于狹縫(35)內(nèi)，通過在貫通孔(31)與開口部(22)之間流過狹縫(35)內(nèi)的流體而旋轉(zhuǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及單元框架以及氧化還原液流電池。

背景技術(shù)

以往，作為電力貯存用的二次電池，已知利用電解液中所含的活性物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)來進(jìn)行充放電的氧化還原液流電池。氧化還原液流電池具有容易大容量化、長壽命、能夠準(zhǔn)確監(jiān)視電池的充電狀態(tài)等特征。根據(jù)這樣的特征，近年來，特別是作為發(fā)電量的變動大的可再生能源的輸出穩(wěn)定化、電力負(fù)載平均化的用途，氧化還原液流電池受到大的關(guān)注。

另一方面，氧化還原液流電池為了得到規(guī)定的電壓，一般是具有層疊有多個電池單體的單體堆的結(jié)構(gòu)，在這樣的結(jié)構(gòu)中，存在經(jīng)過電解液而產(chǎn)生電流損耗(旁路電流損耗)的課題。作為減低該旁路電流損耗的方法之一，已知增大增大設(shè)置于構(gòu)成電池單體的單元框架的狹縫(流路)內(nèi)的電解液的電阻的方法，進(jìn)行利用其的大量的提案。專利文獻(xiàn)1提出如下方法：在每個單元框架使流路構(gòu)造變化，以使得伴隨著從單體堆的層疊方向的中心部朝向端部而電解液的電阻變大，從而減低旁路電流損耗。此外，在專利文獻(xiàn)2中提出如下方法：采用對單元框架的流路內(nèi)滴下電解液的結(jié)構(gòu)，通過使基于空氣的絕緣空間介于其間來增大電解液的電阻，從而減低旁路電流損耗。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP特開2013-80611號公報

專利文獻(xiàn)2：JP特開2017-134919號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1所記載的方法中，需要準(zhǔn)備不同的流路構(gòu)造的單元框架，并將它們以適當(dāng)?shù)捻樞驅(qū)盈B而構(gòu)成單體堆，因此，制造工序變得煩雜。此外，在該方法中，通過針對每個單元框架使狹縫的長度變化來使電解液的電阻變化。為此，認(rèn)為在單元框架(電池單體)間電解液的流量有產(chǎn)生較大差異的可能性，這在進(jìn)行穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)(充放電)方面是不優(yōu)選的。另一方面，在專利文獻(xiàn)2所記載的方法中，用于滴下電解液的流路構(gòu)造變得復(fù)雜，適當(dāng)?shù)毓芾黼娊庖旱牡蜗铝康取榱丝煽康匦纬苫诳諝獾慕^緣空間，也需要復(fù)雜的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。

為此，本發(fā)明的目的在于，提供能夠以簡單的結(jié)構(gòu)減低旁路電流損耗的單元框架以及氧化還原液流電池。

用于解決課題的手段

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的單元框架具有框體和旋轉(zhuǎn)體，該框體是具備開口部的框體，具有：在開口部的周圍將框體從一方的面貫通到另一方的面、包含活性物質(zhì)的流體所流通的貫通孔；和形成于一方的面或另一方的面、將貫通孔和開口部連接的槽狀的狹縫，該旋轉(zhuǎn)體包含絕緣材料，被收納于狹縫內(nèi)，通過在貫通孔與開口部之間流過狹縫內(nèi)的流體而旋轉(zhuǎn)。

此外，本發(fā)明的一方案的氧化還原液流電池具備具有層疊的多個電池單體的單體堆，構(gòu)成多個電池單體的多個單元框架的至少1個是上述的單元框架。

此外，本發(fā)明的其他方案的氧化還原液流電池具備具有層疊的多個電池單體的單體堆，單體堆被分割成分別包含多個電池單體的多個單元組，多個單元組相互連接，使得包含活性物質(zhì)的流體并聯(lián)地流過多個單元組，各單元組的多個電池單體相互連接，使得流體串聯(lián)或并聯(lián)地流過多個電池單體，氧化還原液流電池具有：旋轉(zhuǎn)體，其被收納于與多個單元組分別連接的多個流路的至少1個，包含絕緣材料，通過流過至少1個流路內(nèi)的流體而旋轉(zhuǎn)。