CN110050372B - 双极板、单元堆和氧化还原液流电池 - Google Patents

双极板、单元堆和氧化还原液流电池 Download PDF

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Abstract

该双极板被布置成面对电极，电解液沿着该电极流通，其中，用于流通电解液的流动通道被设置在该双极板的正面和/或背面。被设置在双极板的正面和/或背面的流动通道设置有：引入路径，电解液沿着引入路径被引入；和排放路径，电解液沿着排放路径被排放，并且排放路径独立于引入路径且不与引入路径连通连接。引入路径和排放路径中的至少一条包括倾斜凹槽，该倾斜凹槽与包括双极板的外边缘的假想矩形的长边和短边以非正交的方式相交叉。

Description

双极板、单元堆和氧化还原液流电池
技术领域
本发明涉及一种双极板、一种单元堆和一种氧化还原液流电池。
本申请要求基于2016年12月7日提交的日本专利申请[No.2016-238041]的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
专利文献1中描述的氧化还原液流电池(在下文中可以称作RF电池)是大容量蓄电池的一个示例。RF电池的主要构件是电池单元，该电池单元包括：正极电极，正电解液被供应到该正极电极；负极电极，负极电解液被供应到该负极电极；隔膜，该隔膜置于正极电极和负极电极之间。正极电解液和负极电解液被供应到正极和负极电极，以对电池充电和放电(见专利文献1的图18)。单个电池单元包括成对的双极板，该成对的双极板被布置成将多层体夹在中间，该多层体包括被设置在前侧和背侧上的正极和负极电极(见专利文献1中的图19)。包括堆叠到一起的多个电池单元的多单元电池具有被称为单元堆的结构，在该单元堆中，单个双极板具有正极电极和负极电极，该正极电极和负极电极被放置在该单个双极板的前侧和背侧上(专利文献1的图19)。
根据专利文献1，电解液流动通道被设置在正方形双极板的正面和背面上，电解液流动通道均包括多个凹槽部。在限定双极板的周缘的四个侧面中，底侧被定义为供应边缘，在供应边缘处供应电解液，而顶侧被定义为排放边缘，其中顶侧与底侧相对，在排放边缘处排放电解液。专利文献1中公开的双极板的每个表面上具有电解液流动通道，电解液流动通道包括：水平凹槽，该水平凹槽平行于供应边缘；多个竖直凹槽，该多个竖直凹槽在正交于水平凹槽的方向上从水平凹槽延伸并且被布置成相互平行；和短竖直凹槽，该短竖直凹槽从水平凹槽延伸并且在双极板的供应边缘处或者排放边缘处开口(专利文献1中的图1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本未审专利申请公开No.2015-122230
发明内容
根据本公开的双极板被布置成面对电极，电解液沿着该电极流通，并且该双极板包括流动通道，该流动通道被设置在双极板的正面和背面中的至少一面上，并且电解液沿着该流动通道流通。被设置在双极板的正面和背面中的该至少一面上的流动通道包括：引入路径和排放路径，电解液沿着该引入路径被引入，该排放路径不与该引入路径连通，并且独立于该引入路径，电解液沿着该排放路径被排放。引入路径和排放路径中的至少一条包括倾斜凹槽，该倾斜凹槽与包括双极板的外边缘的假想矩形的长边和短边以非正交的方式相交叉。
根据本公开的另一个双极板被布置成面对电极，电解液沿着该电极流通，并且该双极板包括流动通道，该流动通道被设置在该双极板的正面和背面中的每一面上，并且电解液沿着该流动通道流通。被设置在双极板的正面和背面中的该至少一面上的流动通道包括：引入路径和排放路径，电解液沿着该引入路径被引入，该排放路径不与该引入路径连通，并且独立于该引入路径，电解液沿着该排放路径被排放。引入路径和排放路径中的至少一条包括倾斜凹槽，该倾斜凹槽与包括双极板的外边缘的假想矩形的长边和短边以非正交的方式相交叉。双极板包括成对的凹槽，该成对的凹槽被布置成在双极板的正面和背面的平面透视图中相交叉，该成对的凹槽包括被设置在双极板的一个表面上的倾斜凹槽和在双极板的另一个表面上形成了流动通道的凹槽。
根据本公开的单元堆包括根据本公开的上述双极板。
根据本公开的氧化还原液流电池包括根据本公开的上述单元堆。
附图说明
[图1]图1是根据第一实施例的双极板的概略平面图。
[图2]图2是根据第二实施例的双极板的概略平面图。
[图3]图3图示了根据实施例的氧化还原液流电池的基本结构和基本操作原理。
[图4]图4是图示根据实施例的单元堆的一个示例的概略图。
[图5]图5是图示包括单元堆的根据实施例的氧化还原液流电池的概略图。
[图6]图6所示视图示出了对于在测试示例1中测量的氧化还原液流电池的每个样本、双极板上的倾斜凹槽的倾斜角和单元电阻率之间的关系和倾斜角和电池效率之间的关系。
具体实施方式
[本公开要解决的问题]
期望带有增加的电极利用率的氧化还原液流电池。
上述水平和竖直凹槽具有比双极板的每一侧的长度更短的预定长度，并且另外地设置了短竖直凹槽。因此，竖直和水平凹槽从双极板的周缘分离。双极板在其自身的角部处和靠近角部处处无任何凹槽部分。当例如正方形电极被放置在双极板上时，电解液无法易于通过双极板的流动通道被供应到在电极的角部处和靠近角部处的区域。因此，能够设想的是，电池反应不在电极的角部处和靠近角部处的区域中发生，并且电解液无法易于通过流动通道从在电极的角部处和靠近角部处的区域被排放。换言之，电极可能具有未被有效地利用的区域(在上述情形中是在角部处和靠近角部处的区域)。
因此，目的在于提供一种能够增加电极利用率的双极板。另一个目的在于提供具有增加的电极利用率的一种单元堆和一种氧化还原液流电池。
[本公开的有利效果]
能够通过使用本公开的上述双极板增加电极利用率。根据本公开的上述单元堆和根据本公开的上述氧化还原液流电池具有高电极利用率。
[本申请的发明的实施例的描述]
将描述本申请的发明的实施例。
(1)根据本公开的实施例的双极板被布置成面对电极，电解液沿着该电极流通，并且该双极板包括流动通道，该流动通道被设置在双极板的正面和背面中的至少一面上并且电解液沿着该流动通道流通。被设置在双极板的正面和背面中的该至少一面上的流动通道包括：引入路径和排放路径，电解液沿着该引入路径被引入，该排放路径不与该引入路径连通，并且独立于该引入路径，电解液沿着该排放路径被排放。引入路径和排放路径中的至少一条包括倾斜凹槽，该倾斜凹槽与包括双极板的外边缘的假想矩形的长边和短边以非正交的方式相交叉。
这里，“引入路径”是形成流动通道并且满足下面给出的条件(α)到(γ)中的任何一个的任何凹槽部分。
(α)凹槽部分的一端在双极板的周缘(供应边缘)的一部分处开口，在该部分处供应电解液。
(β)凹槽部分的一端被连接到下面描述的分配凹槽。
(γ)凹槽部分不在供应边缘处开口也不被连接到分配凹槽，并且从凹槽部分的一端到供应边缘或者到分配凹槽的距离比从凹槽部分的另一端到下面描述的排放边缘或者下面描述的收集凹槽的距离更短。
这里，“排放路径”是形成流动通道并且满足下面给出的条件(χ)到(ω)中的任何一个的任何凹槽部分。
(χ)凹槽部分的一端在双极板的周缘(供应边缘)的一部分处开口，在该部分处排放电解液。
(ψ)凹槽部分的一端被连接到下面描述的收集凹槽。
(ω)凹槽部分不在排放边缘处开口也不被连接到收集凹槽，并且从凹槽部分的一端到排放边缘或者收集凹槽的距离比从凹槽部分的另一端到上述供应边缘或者上述分配凹槽的距离更短。
“包括双极板的外边缘的矩形”是当双极板在平面视图中的形状(轮廓)是矩形(包括正方形)时限定双极板的轮廓的矩形，并且是当双极板在平面视图中不具有矩形形状时包括了双极板的外边缘的最小矩形。
以上讨论也适用于根据下面描述的(2)的双极板。
上述双极板被构造成使得用于电解液的流动通道包括倾斜凹槽，该流动通道被设置在该双极板上的正面和背面中的该至少一面上。因此，当氧化还原液流电池(RF电池)的电极被放置在该双极板上时，该双极板提供比前述双极板更高的电极利用率，前述双极板具有主要在前述双极板的正面和背面上包括多个竖直凹槽(在下文中可以称作根据相关技术的竖直凹槽构造)的流动通道。其原因将在下面通过举例描述。
当例如引入路径包括倾斜凹槽时，倾斜凹槽的远离倾斜凹槽的进口的凹槽端部根据倾斜凹槽的倾斜角从进口朝向上述假想矩形的短边中的一条偏移。换言之，凹槽端部朝向在假想矩形的长边和短边之间的角部偏移。当例如排放路径包括倾斜凹槽时，倾斜凹槽的远离倾斜凹槽的出口的凹槽端部根据倾斜凹槽的倾斜角从出口朝向短边偏移。换言之，这个凹槽端部也朝向在长边和短边之间的角部偏移。在任一种情形中，靠近双极板的角部的区域能够用作电解液流通区域。当电极被放置在这个双极板上时，电解液能够通过上述流动通道被供应到靠近电极的角部的区域或者通过上述流动通道从靠近电极的角部的区域被排放。
因为引入路径和排放路径彼此独立，所以由于下面的原因，双极板使得电解液能够有效率地用于电池反应。即，当放置在双极板上的电极接收沿着引入路径流动的未反应的电解液时，电池反应在靠近电极的、对应于形成引入路径的凹槽部分的区域(电极的、对应于凹槽部分的区域可以在下文中被称作凹槽面对区域)的反应区域中发生。另外，在电极的、对应于排放路径的凹槽面对区域中，已反应的电解液能够从电极被排放到双极板的排放路径。能够利用这个电极作为电池反应区域，该区域对应于在形成引入和排放路径的凹槽部分之间的区域(电极的、对应于在凹槽部分之间的区域的区域可以在下文中被称作突脊面对区域)。另外，未反应的电解液能够有效率地被供应到反应区域，并且已反应的电解液能够有效率地从反应区域被排放。
上述双极板实现了电极利用率的增加并且如上所述使得电解液能够有效率地用于电池反应，并且因此对于例如减小RF电池的内阻和增加RF电池的电池效率作出贡献。另外，因为设置了流动通道，所以上述双极板具有高电解液流通性能并且还对于减小损失(诸如泵损失)作出贡献。上述双极板可以在包括仅一个电池单元的单单元电池或者包括堆叠到一起的多个电池单元的多单元电池中使用。
(2)根据本公开的另一个实施例的双极板被布置成面对电极，电解液沿着该电极流通，并且该双极板包括流动通道，该流动通道被设置在该双极板的正面和背面中的每一面上，并且电解液沿着该流动通道流通。被设置在双极板的正面和背面中的该至少一面上的流动通道包括：引入路径和排放路径，电解液沿着该引入路径被引入，该排放路径不与该引入路径连通，并且独立于该引入路径，电解液沿着该排放路径被排放。引入路径和排放路径中的至少一条包括倾斜凹槽，该倾斜凹槽与包括双极板的外边缘的假想矩形的长边和短边以非正交的方式相交叉。双极板包括成对的凹槽，该成对的凹槽被布置成在双极板的正面和背面的平面透视图中相交叉，该成对的凹槽包括被设置在双极板的一个表面上的倾斜凹槽和在双极板的另一个表面上形成了流动通道的凹槽。
根据上述双极板，类似于根据(1)的双极板，被设置在正面和背面中的至少一面上的用于电解液的流动通道包括倾斜凹槽。因此，双极板提供比根据相关技术的具有竖直凹槽构造的双极板更高的电极利用率。另外，双极板使得电解液能够有效率地用于电池反应，并且对于例如减小RF电池的内阻和增加RF电池的电池效率作出贡献。另外，上述双极板在其正面和背面中的每个上具有流动通道，并且因此具有高电解液流通性能并且还对于减小损失(诸如泵损失)作出贡献。上述双极板适合于在多单元电池中使用。
虽然上述双极板在其正面和背面中的每个上包括流动通道，但是其中在平面透视图中在一个表面上形成流动通道的倾斜凹槽与在另一个表面上形成流动通道的凹槽(可以是或者可以不是倾斜凹槽)交迭的区域能够减小。例如，交叉区域(在交叉区域中凹槽相交叉)可以是仅有的在其中凹槽交迭的区域。因此，沿着被设置在上述双极板的一个表面上的倾斜凹槽流动的正和负电解液中的一种电解液和沿着被设置在另一个表面上的凹槽流动的正和负电解液中的另一种电解液在除了上述交叉区域以外的不同的区域中流动。因此，对于正和负电解液这两者，上述双极板均具有更高电解液流通性能，并且与当正和负电解液在类似的区域中沿着双极板的正面和背面流动时相比，损失(诸如泵损失)能够更加易于减小。另外，根据上述双极板，被放置在双极板的正面和背面上的正极和负极电极的反应区域能够彼此偏移，使得电池反应更加易于发生。因此，能够预期的是，能够通过使用上述双极板进一步增加电解液利用率。另外，因为如上所述在其中凹槽交迭的区域是小的，所以即使当双极板的厚度是小的并且倾斜凹槽的深度稍大时，双极板仍然可以易于被构造成具有充分的强度。因此，根据上述双极板，倾斜凹槽的数目能够易于增加，并且电解液能够易于均匀地供应在双极板的大的区域上。还因此能够预期的是，电极利用率能够进一步增加。
(3)上述双极板可以具有例如这样的构造，在该构造中被设置在正面和背面中的至少一面上的流动通道包括彼此相邻布置的至少一对倾斜凹槽，该成对的倾斜凹槽包括在引入路径中包括的倾斜凹槽和在排放路径中包括的倾斜凹槽。
上述构造提供了比根据相关技术的竖直凹槽构造更高的电极利用率，并且由于下面的原因，使得电解液能够有效率地用于电池反应。即，被放置在具有上述构造的双极板上的电极在这样的凹槽面对区域中接收未反应的电解液，该凹槽面对区域对应于是上述一对倾斜凹槽中的一个的、在引入侧处的倾斜凹槽；而在这样的凹槽面对区域中排放已反应的电解液，该凹槽面对区域对应于是上述一对倾斜凹槽中的另一个的、在排放侧处的倾斜凹槽。对应于在引入侧处的倾斜凹槽和在排放侧处的倾斜凹槽之间的区域的突脊面对区域用作电池反应区域。因此，电极包括：在其中接收未反应的电解液的区域；电池反应区域；和在其中排放已反应的电解液的区域，并且这些区域能够彼此相邻布置。
(4)包括成对倾斜凹槽的上述双极板可以例如具有这样的构造，在该构造中被设置在正面和背面中的至少一面上的流动通道被构造成使得引入路径和排放路径均包括多个倾斜凹槽，并且该流动通道包括交错区域，在该交错区域中，引入路径中所包括的倾斜凹槽和在排放路径中所包括的倾斜凹槽被布置成相互交错。
上述构造提供比根据相关技术的竖直凹槽构造更高的电极利用率。另外，当电极被放置在这个双极板上时，在其中接收未反应的电解液的区域、电池反应区域和在其中排放已反应的电解液的区域能够在更大区域上彼此相邻布置。因此，电解液能够被更加有效率地用于电池反应。
(5)上述双极板可以具有例如这样的构造，在该构造中倾斜凹槽的一端在双极板的周缘处开口。
上述构造提供比根据相关技术的竖直凹槽构造更高的电极利用率。另外，因为倾斜凹槽从双极板的周缘延伸并且具有简单形状，所以双极板是高度可制造的。
(6)上述双极板可以例如具有这样的构造，在该构造中引入路径包括分配凹槽，该分配凹槽沿着双极板的周缘开口，分配凹槽被连接到引入路径中所包括的多个倾斜凹槽中的每个倾斜凹槽的一端，并且向每个倾斜凹槽供应电解液，并且其中，排放路径包括收集凹槽，所述收集凹槽在与设置有分配凹槽的一侧相反的一侧处沿着双极板的周缘开口，收集凹槽被连接到排放路径中所包括的多个倾斜凹槽中的每个倾斜凹槽的一端，并且集中地排放来自倾斜凹槽的电解液。
在上述构造中，引入路径和排放路径均包括多个倾斜凹槽。根据上述构造，即使当在倾斜凹槽的端部处的进口和出口在双极板的周缘中从用于电解液的供应边缘或者排放边缘被分离时，电解液也能够通过分配凹槽被供应到引入侧处的每个倾斜凹槽并且通过收集凹槽从排放侧处的每个倾斜凹槽被排放。因此，即使当例如倾斜角是大的时，上述交错区域的面积也能够易于增加。结果，上述构造提供了比根据相关技术的竖直凹槽构造更高的电极利用率，并且电解液能够被更加有效率地用于电池反应。
(7)上述双极板可以具有例如这样的构造，在该构造中倾斜凹槽的一端和另一端以大于或者等于倾斜凹槽的凹槽宽度的距离彼此偏移。
根据上述构造，倾斜角是相对大的，但是这也取决于凹槽宽度。因此，上述构造提供比根据相关技术的竖直凹槽构造更高的电极利用率。
(8)上述双极板可以具有例如这样的构造，在该构造中倾斜凹槽具有1°或者更大的倾斜角。
“倾斜凹槽的倾斜角”是当双极板被附接到RF电池时相对于在电解液流通的方向上延伸的上述假想矩形的边的角度。
其中，倾斜角大的上述构造提供比根据相关技术的竖直凹槽构造更高的电极利用率，并且对于例如减小RF电池的内阻并且增加RF电池的电池效率作出贡献(见下面描述的测试示例)。
(9)上述双极板可以具有例如这样的构造，在该构造中倾斜凹槽具有40°或者更小的倾斜角。
因为倾斜角处于上述范围中，所以上述构造提供比根据相关技术的竖直凹槽构造更高的电极利用率。另外，因为倾斜角不过度地大，所以倾斜凹槽具有高电解液流通性能。因此，上述构造也对于例如减小RF电池的内阻并且增加RF电池的电池效率作出贡献(见下面描述的测试示例)。
(10)根据本公开的实施例的单元堆包括根据上述(1)到(9)中的任一项所述的双极板。
因为上述单元堆包括上述双极板，在该上述双极板中倾斜凹槽如上所述被设置在正面和背面中的至少一面上，所以被放置在双极板上的电极的利用率能够增加，并且电解液能够被有效率地用于电池反应。因此，上述单元堆对于例如减小RF电池的内阻并且增加RF电池的电池效率作出贡献。
(11)上述单元堆可以例如包括电池单元，该电池单元包括成对的双极板，每个双极板在正面和背面中的至少一面上具有倾斜凹槽，并且具有这样的构造，在该构造中该成对的双极板被布置成：使得被设置在双极板中的、面对正极电极的一个双极板的表面上的倾斜凹槽和被设置在双极板中的、面对负极电极的另一双极板的表面上的倾斜凹槽相交叉。
在上述构造中，倾斜方向和倾斜角中的至少一项可以在被设置在彼此面对的该成对的双极板的表面上的倾斜凹槽之间不同，使得彼此面对的倾斜凹槽相交叉。根据上述构造，在该成对的双极板的平面透视图中，其中倾斜凹槽交迭的区域能够减小，其中正极和负极电极被布置在该成对的双极板之间。例如，交叉区域(在交叉区域中凹槽相交叉)可以是仅有的在其中倾斜凹槽交迭的区域。因此，沿着一个双极板上的倾斜凹槽流动的正电解液和沿着其它双极板上的倾斜凹槽流动的负电解液能够在除了上述交叉区域以外的不同区域中沿着彼此面对的表面流动。结果，根据上述构造，电极利用率能够进一步增加。另外，与其中正和负电解液在类似的区域中沿着彼此面对的表面流动的构造相比较，上述构造对于正和负电解液这两者提供更高的电解液流通性能，使得能够预期损失(诸如泵损失)减小。另外，根据上述构造，正极和负极电极的反应区域能够彼此偏移。因此，电池反应易于发生，并且能够预期电解液利用率的进一步增加。
(12)根据本公开的实施例的氧化还原液流电池(RF电池)包括根据(10)或者(11)的单元堆。
因为上述RF电池包括上述双极板，在该上述双极板中倾斜凹槽如上所述被设置在正面和背面中的至少一面上，所以被放置在双极板上的电极的利用率如上所述能够增加。因此，RF电池具有低内阻和高电池效率(见下面描述的测试示例)。另外，能够减小上述RF电池的损失(诸如泵损失)。
[本申请的发明的实施例的详细描述]
现在将参考绘图描述本申请的发明的实施例。在绘图中，相同的附图标记表示具有相同名称的构件。
[第一实施例]
将参考图1描述根据第一实施例的双极板2A。
(简介)
根据第一实施例的双极板2A是传导电流并且阻挡电解液的导电扁平板，其中双极板2A用作RF电池的构件。双极板2A包括流动通道，电解液沿着该流动通道流动在双极板的正面和背面中的面对电极(正极电极14或者负极电极15，见下面描述的图4)的至少一面上，电解液沿着该电极流通。被设置在双极板2A的正面和背面中的该至少一面上的流动通道20包括：引入路径21和排放路径22，电解液沿着引入路径21被引入，排放路径22不与引入路径21连通，并且独立于引入路径21，电解液沿着排放路径22被排放。特别地，根据第一实施例的双极板2A被构造成使得引入路径21和排放路径22中的至少一条包括倾斜凹槽(例如，在此情形中交错凹槽210和220)，该倾斜凹槽与包括双极板2A的外边缘的假想矩形的长边和短边以非正交的方式相交叉。在这个示例中，双极板2A在平面视图中具有矩形形状。因此，“包括外边缘的假想矩形的长边和短边”对应于限定双极板2A的周缘的长侧和短侧。在下面描述中，在限定双极板2A的周缘的四个侧面中，靠近被设置在单元框架12(将在下面描述)的框架本体120上的供应路径的一侧可以被称作供应边缘200，而靠近被设置在框架本体120上的排放路径的一侧可以被称作排放边缘202。在图1中并且在下面描述的图2中，底边缘是供应边缘200而顶边缘是排放边缘202。在图1和图2中，双极板2A和2B均具有竖直地伸长的矩形形状，并且顶部和底部处的短边用作供应边缘200和排放边缘202。然而，如在图4中图示的，双极板2可以替代地具有水平地伸长的矩形形状，并且顶部和底部处的长边可以用作供应边缘200和排放边缘202。
这个示例的双极板2A具有下面的结构。
(α)流动通道20的引入路径21和排放路径22均包括多个倾斜凹槽，并且每个倾斜凹槽的一端在双极板2A的周缘(供应边缘200或者排放边缘202)处开口。更加具体地，在引入路径21中所包括的倾斜凹槽(下面描述的交错凹槽210和单独凹槽212)均具有在双极板2A的供应边缘200处开口的进口215。在排放路径22中所包括的倾斜凹槽(下面描述的交错凹槽220和单独凹槽222)均包括出口225，出口225在与供应边缘200相对的双极板2A的一侧(图1中的顶侧)处的排放边缘202处开口。
(β)双极板2A包括交错区域24(由图1中的双点链线包围的假想区域)，在交错区域24中在引入路径21中所包括的倾斜凹槽(交错凹槽210)和在排放路径22中所包括的倾斜凹槽(交错凹槽220)被布置成相互交错。换言之，双极板2A包括多对倾斜凹槽，每对倾斜凹槽包括彼此相邻布置的、在引入路径21中所包括的倾斜凹槽(交错凹槽210)和在排放路径22中所包括的倾斜凹槽(交错凹槽220)。
(γ)倾斜凹槽(210、212、220和222)具有不小于1°并且不大于40°的倾斜角θ。在这个示例中的双极板2A和根据下面描述的第二实施例的双极板2B这两者均被附接到RF电池，使得上述假想矩形的侧边缘204在电解液流通的方向上延伸。在图1和图2中，长侧是侧边缘204。在图4中，短侧是侧边缘204。在图1和图2中，为了便于理解倾斜角θ，平行于侧边缘204的直线由单点链线示出，并且倾斜角θ被示出为相对于该直线的角度。
(δ)除了交错凹槽210和220，倾斜凹槽(单独凹槽212和222)被设置在交错区域24外部的区域(图1中的左下角部和右上角部)中。单独凹槽212和222没有被布置成相互交错。
在图示于图1中的示例中，所有的倾斜凹槽在平面视图中具有平行四边形形状(当在正交于双极板2A的正面和背面的方向上观察时)并且以相同的倾斜角θ倾斜。而且，倾斜凹槽在双极板2A的宽度方向(图1中的左右方向)上以相等间隔被平行地布置。另外，双极板2A包括这样的区域，在该区域中引入侧处的某些倾斜凹槽(交错凹槽210)和排放侧处的某些倾斜凹槽(交错凹槽220)被交替地布置。虽然在图示的示例中倾斜凹槽向左并且向上倾斜，但是倾斜凹槽可以替代地如在图2中图示地向右并且向上倾斜。
引入侧处的每个倾斜凹槽具有在供应边缘200上的一端(进口215)和在双极板2A的宽度方向(在图1中向左并且向上)上根据倾斜角θ偏移的位置处的另一端。因此，引入侧处的每个倾斜凹槽的另一端接近在与供应边缘200相对的排放边缘202和侧边缘204中的一个(图1中的左侧边缘204)之间的角部。排放侧处的每个倾斜凹槽具有在排放边缘202上的一端(出口225)和在双极板2A的宽度方向(在图1中向右并且向下)上根据倾斜角θ偏移的位置处的另一端。因此，排放侧处的每个倾斜凹槽的另一端接近在供应边缘200和侧边缘204中的另一个(图1中的右侧边缘204)之间的角部。根据双极板2A，靠近角部的区域能够用作电解液流通区域。
(交错凹槽)
在倾斜凹槽中，引入侧处的每个交错凹槽210的一端在供应边缘200处开口，而另一端在正交于排放边缘202的方向上以长度Le从排放边缘202分离的位置处闭合。排放侧处的每个交错凹槽220的一端在排放边缘202处开口，而另一端在正交于供应边缘200的方向上以长度Le从供应边缘200分离的位置处闭合。因为每个交错凹槽210和220的另一端关闭，所以引入侧处的交错凹槽210和排放侧处的交错凹槽220形成独立流路。引入侧处的交错凹槽210在其中延伸的并且排除在距图1中的底侧处的供应边缘200长度Le内的区域的区域和排放侧处的交错凹槽220在其中延伸的并且排除在距图1中的顶侧处的供应边缘202长度Le内的区域的区域限定了交错区域24。当电极被放置在双极板2A上时，电极的、对应于交错区域24的区域在对应于交错凹槽210和220的凹槽面对区域的两侧上包括反应区域。电极的反应区域被设置在交错凹槽210和220之间。电极的、面对引入侧处的交错凹槽210的凹槽面对区域用作通过其接收未反应的电解液的区域，而电极的、面对排放侧处的交错凹槽220的凹槽面对区域用作通过其排放已反应的电解液的区域。因此，电极的反应区域被置放在其中接收未反应的电解液的区域和其中排放已反应的电解液的区域之间。
随着交错区域24在双极板2A的表面上的面积百分比的增加，上述电极反应区域能够更加易于增加。另外，未反应的电解液能够更加易于被供应到反应区域，而已反应的电解液能够被更加易于从反应区域排放。上述面积百分比可以例如是大于60％或者更大、70％或者更大，或者80％或者更大。为了在上述范围中设定上述面积百分比，长度Le可以在侧边缘204的长度L2的5％或者更大并且20％或者更小的范围中，其中侧边缘204的长度L2是正交于供应边缘200或者排放边缘202的双极板2A的周缘的一部分。侧边缘204的长度L2是双极板2A的、主要在电解液流通的方向上延伸的周缘的部分的长度。
(单独凹槽)
取决于双极板2A在平面视图中的形状和倾斜角θ，可能存在交错凹槽210和220(交错区域24)无法被充分地设置并且电解液流通区域无法被设置在双极板2A的大的区域上的情形。因此，引入侧处的倾斜凹槽可以包括单独凹槽212，单独凹槽212不邻近于排放侧处的倾斜凹槽布置，并且不延伸到以预定长度从供应边缘200分离的位置(在这个示例中在顶部处以长度Le从排放边缘202分离的位置)。排放侧处的倾斜凹槽可以包括单独凹槽222，单独凹槽222不邻近于引入侧处的倾斜凹槽布置，并且不延伸到以预定长度从排放边缘202分离的位置(在这个示例中在底部处以长度Le从供应边缘200分离的位置)。当设置有单独凹槽212和222时，诸如在图1中靠近左下角部和右上角部的、相对小的区域能够用作电解液流通区域，其中在该相对小的区域中无法设置交错凹槽210和220。被放置在双极板2A上的电极通过对应于单独凹槽212的凹槽面对区域接收电解液，并且电池反应在靠近凹槽面对区域的反应区域中发生。已反应的电解液通过电极被排放到双极板2A的排放路径22。
单独凹槽212和222的数目等可以适当地选择。另外，引入侧处的单独凹槽212、排放侧处的单独凹槽222，或者单独凹槽212和222两者可以被省略。在图1中，单独凹槽212和222在凹槽长度方面不同，但是在形状和例如倾斜角θ、凹槽宽度W和凹槽深度的量级方面相同。然而，这些参数可以在单独凹槽212和222之间不同。另外，在图1中，单独凹槽212和222与交错凹槽210和220在凹槽长度方面不同，但是在形状和例如倾斜角θ的量级方面相同。然而，这些参数可以在单独凹槽212和222与交错凹槽210和220之间不同。随着倾斜凹槽的数目增加，能够易于均匀地在双极板2A的更大区域上供应电解液。
(凹槽的形状)
如在图1中图示的，在平面视图中倾斜凹槽的形状通常是平行四边形形状。倾斜凹槽在其纵向方向上的全部长度上具有恒定的凹槽宽度W(在这个示例中沿着供应边缘200或者排放边缘202的长度)。当如在这个示例中那样，倾斜凹槽在其全部长度上具有恒定的凹槽宽度W时，电解液的流通压力不易于改变，并且电解液流通性能能够得到改进。当如在这个示例中那样，倾斜凹槽全部具有相同形状时，双极板2A中的倾斜凹槽的数目能够易于增加，并且能够易于均匀地在双极板2A的大的区域上供应电解液，但是这也取决于凹槽宽度W和在彼此相邻的倾斜凹槽之间的距离C。
倾斜凹槽在截面中的形状(在这个示例中在沿着平行于供应边缘200或者排放边缘202的平面截取的截面中的形状)通常是具有平行于双极板2A的正面和背面的底侧的矩形形状(未在这个示例中示出)。在此情形中，倾斜凹槽的容积能够易于增加，并且电解液流通性能能够得到改进。另外，在这个示例中，倾斜凹槽在其全部长度上全部具有相同的凹槽深度，并且倾斜凹槽在任何截面中的形状都与倾斜凹槽的端部处的开口的形状相同。在此情形中，在每个倾斜凹槽中，电解液的流通压力不易于改变。因此，不仅电解液流通性能能够得到改进，而且电解液还能够易于在所有的倾斜凹槽中均匀地流通。结果，能够预期能够进一步改进电解液流通性能并且能够进一步增加电解液利用率。
(凹槽的尺寸)
倾斜凹槽的倾斜角θ、凹槽宽度W、凹槽深度和倾斜凹槽的凹槽长度(在这个示例中在倾斜方向上的长度)、在彼此相邻的倾斜凹槽之间的距离C、在其中延伸有交错凹槽210和220并且在交错区域24外部并且邻近于进口215和出口225的区域的尺寸(例如，沿着侧边缘204的长度Le)等能够被适当地设定。在这个示例中，倾斜凹槽全部具有相同的凹槽宽度W和相同的凹槽深度，并且交错凹槽210和220具有相同的凹槽长度。因此，双极板2A能够易于以简单形状形成，并且是高度可制造的。在图1、图2和图4中，倾斜凹槽被概略地图示并且参数诸如倾斜角θ可以不满足下面描述的范围。
倾斜角θ在大于0°并且小于90°的范围中或者大于该范围。特别地，当倾斜角θ是1°或者更大时，通过适当地调节倾斜凹槽的数目、凹槽宽度W、凹槽长度和其它参数，矩形双极板2A能够易于被形成为使得包括靠近双极板2A的角部的区域的大的区域用作电解液流通区域。结果，电极利用率能够增加。随着倾斜角θ增加，在每个倾斜凹槽在宽度方向上的一端和另一端之间的偏移量增加，并且倾斜凹槽能够更加易于被布置在双极板2A的周边区域诸如角部中。因此，倾斜角θ可以被设定为1.5°或者更大、2°或者更大，或者2.5°或者更大。当倾斜角θ是40°或者更小时，不仅双极板2A能够被形成为使得双极板2A的大的区域如上所述用作电解液流通区域，而且因为倾斜角不过度地大，所以倾斜凹槽还具有高的电解液流通性能。另外，大数目的倾斜凹槽能够易于被布置成在供应边缘和排放边缘处开口，并且这还导致电解液流通性能的改进。因此，倾斜角θ可以被设定为小于40°、38°或者更小、35°或者更小、30°或者更小、25°或者更小，或者20°或者更小。
替代地，例如，倾斜角θ可以被设定为满足这样的条件，即当从每个倾斜凹槽的一端(进口215或者出口225)观察时，另一端以大于或者等于倾斜凹槽的凹槽宽度W的距离偏移。对于每个倾斜凹槽，当在宽度方向上的上述偏移接近凹槽宽度W时，倾斜角θ是相对大的，使得双极板2A上的电解液流通区域能够易于增加并且电极利用率能够相应地增加，但是这也取决于凹槽宽度W。在宽度方向上的上述偏移可以大于或者等于凹槽宽度W的1.2倍，大于或者等于凹槽宽度W的1.5倍，或者大于或者等于凹槽宽度W的两倍。
凹槽宽度W可以是例如双极板2A的供应边缘200或者排放边缘202的长度W2的大约0.5％或者更大并且5％或者更小，或者大约0.5％或者更大并且2％或者更小。替代地，凹槽宽度W可以是0.1mm或者更大并且10mm或者更小、0.1mm或者更大并且8mm或者更小、0.1mm或者更大并且5mm或者更小，或者0.5mm或者更大并且3mm或者更小。随着凹槽宽度W增加，沿着倾斜凹槽流动的电解液的流通电阻降低，使得能够预期压力损失减小。随着凹槽宽度W降低，倾斜凹槽的数目能够易于增加，并且能够易于在双极板2A的更大区域上均匀地供应电解液。
凹槽深度可以例如是双极板2A的厚度的大约10％或者更大并且45％或者更小。当凹槽深度在这个范围中时，即使在双极板2A的正面和背面均具有流动通道(在此情形中，在表面中的至少一面上的流动通道是包括倾斜凹槽的流动通道20)的情形中，双极板2A的机械强度也不易于减小，并且双极板2A具有足够的强度。当凹槽深度是双极板2A的厚度的10％或者更大并且35％或者更小时，双极板2A的强度能够进一步增加。
凹槽长度可以根据例如倾斜角θ和双极板2A的尺寸被适当地设定。随着凹槽长度增加，电极的反应区域的长度能够易于增加，并且能够预期更高的电池反应性。例如，倾斜凹槽可以包括这样的倾斜凹槽，该倾斜凹槽被形成为使得在以倾斜凹槽作为斜边并且一个内角等于倾斜角θ的假想直角三角形中，一个侧边具有侧边缘204的长度L2的80％或者更大并且95％或者更小，或者85％或者更大并且90％或者更小的长度，其中在该侧边与倾斜凹槽之间形成有倾斜角θ。
倾斜凹槽之间的距离C可以例如是大约1mm或者更大并且10mm或者更小，或者大约1.5mm或者更大并且5mm或者更小。随着距离C增加，电极的反应区域能够易于增加。随着距离C降低，倾斜凹槽的数目能够易于增加，并且能够易于在双极板2A的更大区域上均匀地供应电解液。图1图示了这样的构造，在该构造中在引入侧处的倾斜凹槽之间的距离和在排放侧处的倾斜凹槽之间的距离这两者(2×C+凹槽宽度W)均在交错区域24中。
当单元框架12的框架本体120包括成对的框架件时，其中该成对的框架件通过将双极板的周边部分夹持在该成对的框架件之间而支撑双极板，双极板的周边部分被框架件的、靠近框架件的内周缘的部分覆盖。当双极板2A被附接到这种框架本体时，双极板2A可以在暴露于框架本体120的窗口部分处的区域中具有流动通道(在至少一个表面上的流动通道是包括倾斜凹槽的流动通道20)。双极板2A可以在双极板2A的由框架本体120覆盖的部分上无任何流动通道。关于框架本体的这个讨论还适用于下面描述的第二实施例。
(正面和背面上的流动通道)
双极板2A可以具有：构造(α)，其中正面和背面中的一个具有包括倾斜凹槽的流动通道20，并且正面和背面中的另一个表面是平坦的并且无任何流动通道；构造(β1)，其中两个面均具有电解液流动通道，一个面上的流动通道是包括倾斜凹槽的流动通道20而另一个表面上的流动通道不包括任何倾斜凹槽；和构造(β2)，其中每个面具有包括倾斜凹槽的流动通道20。在构造(β1)中，另一个表面上的流动通道可以包括例如上述竖直和水平凹槽。这个双极板2A被构造成使得在正面和背面的平面透视图中，被设置在一个表面上的倾斜凹槽与在另一个表面上的流动通道中包括的竖直和水平凹槽相交叉。在构造(β2)中，当倾斜方向和倾斜角中的至少一项在前表面上的倾斜凹槽和后表面上的倾斜凹槽之间不同时，在双极板2A的正面和背面的平面透视图中，被设置在一个表面上的倾斜凹槽与被设置在另一个表面上的倾斜凹槽相交叉(这种构造可以在下文中被称作构造β2-1)。构造(β2-1)可以是这样的构造：在该构造中一个和另一个表面上的倾斜凹槽具有相同的倾斜角和不同的倾斜方向；在该构造中一个和另一个表面上的倾斜凹槽具有相同的倾斜方向和不同的倾斜角；或者在该构造中一个和另一个表面上的倾斜凹槽具有不同的倾斜角和不同的倾斜方向。构造(β2)可以替代地是这样的构造(β2-2)，在构造(β2-2)中倾斜凹槽具有相同的倾斜角和相同的倾斜方向并且基本上不交叉。在构造(β2-2)中，正面和背面上的流动通道20可以具有相同规格，使得双极板2A的一个表面上的倾斜凹槽和双极板2A的另一个表面上的倾斜凹槽在平面透视图中完全交迭。替代地，在构造(β2-2)中，双极板2A的一个表面上的倾斜凹槽和双极板2A的另一个表面上的倾斜凹槽可以彼此偏移，使得在平面透视图中它们的至少一些部分不交迭。在此情形中，其中，正面和背面上的凹槽交迭的区域能够减小，使得双极板2A的强度能够易于增加。然而，在此情形中，倾斜凹槽的数目趋向于减小，并且电极利用率的减小易于发生。因此，其中，正面和背面上的凹槽被布置成交叉的构造(β1)和(β2-1)是更加优选的。被设置在正面和背面中的至少一面上的流动通道20优选地如在这个示例中那样具有交错区域24。关于正面和背面上的流动通道的讨论也适用于下面描述的第二实施例。
(材料)
具有低电阻的导电材料适合于用作根据实施例的双极板2A的材料，该导电材料不与电解液反应并且耐受电解液(耐受化学品、酸等)。该材料优选地具有适当刚度使得形成流动通道20的凹槽的形状和尺寸在长时间中不易于改变并且流动通道20的效果(例如，电极利用率的改进、流通电阻的减小和诸如泵损失的损失的减小)能够可靠地获得。
材料的示例包括包含碳材料和有机材料的复合材料。更加具体地，该材料可以是导电塑料，该导电塑料包含导电无机材料诸如石墨，和有机材料诸如聚烯烃基有机化合物或者氯化有机化合物。
可以通过用通常已知的方法诸如注射模制、挤压成形或者真空成形将上述材料形成为板形状并且形成流动通道20来制造包括流动通道20的双极板2A。同时，当形成流动通道20时，双极板2A是高度可制造的。可以替代地通过切割无任何流动通道20的平坦板形材料来形成流动通道20。
(主要效果)
因为根据第一实施例的双极板2A包括特定倾斜凹槽(210、220、212和222)，所以靠近双极板2A的角部的区域例如能够用作电解液流通区域，并且总体流通区域能够增加。因此，当被包括在RF电池中时，第一实施例的双极板2A提供电极利用率的增加。这个示例的双极板2A上的引入路径21和排放路径22两者均具有倾斜凹槽。这还对于增加流通区域并且增加电极利用率作出贡献。另外，这个示例的双极板2A包括大数目的倾斜凹槽(包括单独凹槽212和222)，并且这也对于增加电极利用率作出贡献。
根据第一实施例的双极板2A被构造成使得引入路径21和排放路径22不相互连通。因此，当电极被放置在双极板2A上时，电极在对应于引入路径21的凹槽面对区域中从引入路径21接收电解液，在靠近凹槽面对区域的反应区域中(在这个示例中在凹槽面对区域的两侧上)引起电池反应，并且然后通过对应于排放路径22的凹槽面对区域将已反应的电解液从反应区域排放到双极板2A的排放路径22。因此，当被包括在RF电池中时，根据第一实施例的双极板2A使得电解液能够有效率地用于电池反应。这个示例的双极板2A被构造成使得引入路径21和排放路径22包括被布置成相互交错的倾斜凹槽(交错凹槽210和220)。因此，电解液能够被有效率地用于电池反应。
另外，因为倾斜凹槽在双极板2A的供应边缘200和排放边缘202处开口，所以这个示例的双极板2A是高度可制造的。
[第二实施例]
现在将参考图2描述根据第二实施例的双极板2B。
(简介)
根据第二实施例的双极板2B的基本结构类似于根据第一实施例的双极板2A的基本结构，并且包括引入路径21和排放路径22的流动通道20被设置在双极板2B的面对电极的表面上。引入路径21和排放路径22中的至少一条包括倾斜凹槽(210、212、220和222)。根据第二实施例的双极板2B不同于第一实施例之处主要在于引入路径21包括分配凹槽214，排放路径22包括收集凹槽224，并且倾斜角θ是相对大的。分配凹槽214沿着双极板2B的、包括供应边缘200的周缘的一部分延伸，并且在周缘的这个部分处开口。收集凹槽224沿着双极板2B的、包括排放边缘202周缘的一部分延伸，并且在周缘的这个部分处开口。在下面描述中，将详细描述与第一实施例的差异，并且将省略类似于第一实施例中的那些的结构(形状、尺寸等)和效果的详细描述。
当倾斜角θ如在图2中那样相对大时(在图2中倾斜角θ是30°)，大数目的倾斜凹槽趋向于具有从供应边缘200和排放边缘202分离的倾斜凹槽的两端。这些倾斜凹槽不能易于直接地从供应边缘200接收电解液或者直接地从排放边缘202排放电解液。因此，第二实施例的双极板2B包括分配凹槽214和收集凹槽224，分配凹槽214和收集凹槽224被构造成使得从供应边缘200和排放边缘202分离的并且靠近侧边缘204、204布置的一些倾斜凹槽从分配凹槽214接收电解液并且将电解液排放到收集凹槽224。
形成引入路径21的一部分的分配凹槽214是L形凹槽，该L形凹槽包括沿着双极板2B的供应边缘200延伸的并且在供应边缘200处开口的供应边缘部分和沿着相对应的侧边缘204延伸的并且在侧边缘204处开口的侧边缘部分。在被包括在引入路径21中的多个倾斜凹槽(在这个示例中交错凹槽210)中，靠近侧边缘204布置的倾斜凹槽均都在其一端处被连接到分配凹槽214的侧边缘部分。因此，电解液能够通过分配凹槽214被供应到靠近侧边缘204布置的每个倾斜凹槽。在图2中图示的引入路径21包括被连接到侧边缘部分的倾斜凹槽和被连接到供应边缘部分的倾斜凹槽两者，并且所有的这些倾斜凹槽在分配凹槽214中开口。分配凹槽214的供应边缘部分可以具有比供应边缘200更短的长度。在此情形中，在被包括在引入路径21中的倾斜凹槽中，靠近供应边缘200布置的倾斜凹槽中的一些可以在供应边缘200处开口而另一些倾斜凹槽在供应边缘部分处开口。替代地，靠近供应边缘200布置的所有倾斜凹槽可以在供应边缘200处开口使得无任何倾斜凹槽被连接到分配凹槽214的供应边缘部分。当供应边缘部分如在图2中图示的，在供应边缘200的全部长度上延伸时，供应边缘部分还可以用作整流凹槽。在此情形中，框架本体120包括整流凹槽是不必要的。
形成排放路径22的一部分的收集凹槽224是L形凹槽，该L形凹槽包括沿着双极板2B的排放边缘202延伸并且在排放边缘202处开口的排放边缘部分和沿着相对应的侧边缘204延伸并且在侧边缘204处开口的侧边缘部分。因此，收集凹槽224沿着双极板2B的周缘的如下部分(排放边缘202和右侧边缘204)开口：所述部分与沿其设置有分配凹槽的部分(供应边缘200和左侧边缘204)相对。在被包括在排放路径22中的倾斜凹槽(在这个示例中交错凹槽220)中，靠近侧边缘204布置的倾斜凹槽均都在其一端处被连接到收集凹槽224的侧边缘部分。因此，来自靠近侧边缘204布置的每个倾斜凹槽的电解液能够通过收集凹槽224被收集并且被排放。在图2中图示的排放路径22包括被连接到侧边缘部分的倾斜凹槽和被连接到排放边缘部分的倾斜凹槽两者，并且所有的这些倾斜凹槽在收集凹槽224中开口。收集凹槽224的排放边缘部分可以具有比排放边缘202更短的长度。在此情形中，在被包括在排放路径22中的倾斜凹槽中，靠近排放边缘202布置的倾斜凹槽中的一些可以在排放边缘202处开口，而另一些倾斜凹槽在排放边缘部分处开口。替代地，靠近排放边缘202布置的所有倾斜凹槽可以在排放边缘202处开口使得无任何倾斜凹槽被连接到收集凹槽224的排放边缘部分。当排放边缘部分如在图2中图示的，在排放边缘202的全部长度上延伸时，排放边缘部分还可以用作整流凹槽。在此情形中，框架本体120包括整流凹槽是不必要的。
分配凹槽214和收集凹槽224的凹槽宽度W214和W224、凹槽深度、凹槽长度(供应边缘部分和排放边缘部分分别沿着供应边缘200和排放边缘202的长度，和侧边缘部分沿着侧边缘204的长度L4)等可以被适当地设定。供应边缘部分和排放边缘部分的长度可以被设定在小于或者等于供应边缘200和排放边缘202的长度W2的范围中，并且在这个示例中可以是W2，或者例如是长度W2的5％或者更大并且10％或者更小，或者5％或者更大并且8％或者更小。长度L4可以被设定在小于侧边缘204的长度L2的范围中，并且可以例如是长度L2的80％或者更大并且95％或者更小，或者85％或者更大并且90％或者更小。可以如在关于倾斜凹槽的描述中那样设定凹槽宽度W214和W224和凹槽深度。凹槽宽度W214、W224、凹槽深度和凹槽长度中的至少一项可以在分配凹槽214和收集凹槽224之间不同。然而，当分配凹槽214和收集凹槽224如在这个示例中那样具有相同的凹槽宽度、相同凹槽深度和相同凹槽长度时，双极板2B能够易于以简单的形状形成，并且是高度可制造的。
(主要效果)
类似于第一实施例，根据第二实施例的双极板2B包括特定倾斜凹槽(210、220、212和222)，并且因此当被包括在RF电池中时提供电极利用率的增加。另外，类似于第一实施例，根据第二实施例的双极板2B包括彼此独立的引入路径21和排放路径22，并且因此当被包括在RF电池中时使得电解液能够有效率地用于电池反应。
特别地，根据第二实施例的双极板2B被构造成使得倾斜凹槽的倾斜角θ相对地大于根据第一实施例的双极板2A中的倾斜角θ，并且包括分配凹槽214和收集凹槽224。双极板2B包括被连接到分配凹槽214的倾斜凹槽和被连接到收集凹槽224的倾斜凹槽。电解液能够通过分配凹槽214被供应到引入侧处的倾斜凹槽(在这个示例中交错凹槽210)，并且通过收集凹槽224从排放侧处的倾斜凹槽(在这个示例中交错凹槽220)被排放。换言之，电解液能够不仅通过在供应边缘200和排放边缘202处开口的倾斜凹槽而且还通过靠近侧边缘204布置的倾斜凹槽被顺利地引入和排放。当被包括在RF电池中时，根据第二实施例的上述双极板2B使得电解液能够有效率地用于电池反应。当倾斜凹槽的倾斜角θ例如大至1°或者更大时，通过形成分配凹槽214和收集凹槽224，倾斜凹槽的数目能够易于增加。另外，倾斜凹槽可以被布置成用作交错凹槽210和220，使得交错区域24能够增加。结果，电解液能够被有效率地用于电池反应。
[第三实施例]
将参考图3到图5描述根据实施例的RF电池10和根据实施例的单元堆30。
在图3和图5中，在正电解液槽16和负电解液槽17中示出的离子是在正和负电解液中所包含的离子类型的示例。在图3中，实线箭头代表充电操作，而虚线箭头代表放电操作。
根据实施例的RF电池10是包括双极板2的单单元电池(图3)或者多单元电池(图4和图5)，其中每个双极板2都设置有包括在第一和第二实施例中描述的特定倾斜凹槽的流动通道20(图4)。根据实施例的单元堆30包括双极板2，每个双极板2设置有包括在第一和第二实施例中描述的特定倾斜凹槽的流动通道20(图4)，并且单元堆30被包括在多单元电池中。现在将描述RF电池10和单元堆30的结构。
(RF电池的简介)
如图3中所示，RF电池10包括电池单元10C和使电解液流通通过电池单元10C的流通机构。通常，RF电池10通过例如交流电/直流电转换器400和变压器设施410被连接到发电机420和负载440，诸如电力系统或者消费者。RF电池10在发电机420用作电力源的情况下利用电力充电，并且排放电力以向负载440供应电力。发电机420例如是太阳能光伏发电机、风力发电机或者公共电力站。
(RF电池的基本结构)
·电池单元
如图4中所示，电池单元10C包括：正极电极14，正极电解液被供应到正极电极14；负极电极15，负极电解液被供应到负极电极15；隔膜11，隔膜11置于正极电极14和负极电极15之间；和成对的双极板2、2，在成对的双极板2、2之间布置有正极电极14和负极电极15，其中正极电极14和负极电极15之间具有隔膜11。
正极电极14和负极电极15用作反应场，包含活性材料的电解液被供应到该反应场，并且在该反应场中发生活性材料(离子)的电池反应，并且正极电极14和负极电极15由例如多孔材料诸如碳材料的纤维聚集体构成。
隔膜11是将正极电极14和负极电极15相互分离并且传输预定离子的部件，并且由例如离子交换隔膜构成。
·单元框架
电池单元10C通常包括图4中所示的单元框架12。每个单元框架12包括双极板2和沿着双极板2的外周边形成的框架本体120。单单元电池包括单个电池单元10C，单个电池单元10C包括单对单元框架12、12。多单元电池包括多个电池单元10C，多个电池单元10C包括多对单元框架12。多单元电池可以包括多个双极板2，每个双极板2具有面对正极电极14的一个表面和面对负极电极15的另一个表面并且每个双极板2通常设置有在一个表面上的正电解液流动通道和在另一个表面上的负电解液流动通道。虽然每个双极板2在平面视图中的形状(轮廓)在图4中是矩形，但是双极板2可以在平面视图中具有任何适当形状。图4图示了其中每个双极板是根据第一实施例的双极板2A的示例，双极板2A具有包括用作交错凹槽210和220的倾斜凹槽的流动通道20并且不包括分配凹槽214和收集凹槽224。
每个框架本体120是支撑相对应的双极板2并且用于向被放置在双极板2上的电极供应电解液并且从电极排放电解液的部件。作为示例，图4图示了矩形框架，在每个矩形框架的中心处具有矩形窗口部分(通孔)。框架本体120由例如高度耐受电解液并且电绝缘的树脂制成。框架本体120具有用于电解液的供应路径和排放路径。供应路径包括电解液进口(用于正电解液的124i和用于负电解液的125i)和从电解液进口延伸到窗口部分的狭缝。排放路径包括电解液出口(用于正电解液的124o和用于负电解液的125o)和从窗口部分延伸到电解液出口的狭缝。双极板2被布置成使得双极板2的供应边缘200(图1和图2)与被连接到上述供应路径的、框架本体120的内周边边缘的一部分接触并且双极板2的排放边缘202与被连接到上述排放路径的、框架本体120的内周缘的一部分接触。
整流凹槽(未示出)可以被设置在沿着框架本体120的内周缘延伸的、并且在窗口部分的周缘和上述狭缝之间的内周区域中。在图4中，供应侧整流凹槽可以沿着窗口部分的底边缘被设置，而排放侧整流凹槽可以沿着窗口部分的顶边缘被设置。当设置有整流凹槽时，电解液能够易于在双极板2和电极的宽度方向(在图4中在顶边缘和底边缘的方向上)上被均匀地引入并且排放。替代框架本体120中的整流凹槽，双极板2可以具有沿着双极板2的周缘延伸的整流凹槽(未示出)。
·单元堆
如图4和图5中所示，单元堆30包括：多层体，在该多层体中多个单元框架12(双极板2)、多个正极电极14、多个隔膜11，和多个负极电极15被以特定次序布置并且被堆叠到一起；夹持多层体的一对端板32、32；连接部件34(诸如长螺栓)，连接部件34连接端板32、32；和紧固部件(诸如螺母)。当端板32、32被紧固部件紧固时，多层体被在堆叠方向上施加的紧固力保持在多层状态中。
单元堆30可以被构造成包括被堆叠到一起的多个子单元堆30S，每个子单元堆30S包括预定数目的电池单元10C。
在子单元堆30S或者单元堆30在堆叠电池单元10C的方向上的两端上的单元框架中的每一个都具有包括双极板2的集电器板。
彼此相邻的框架本体120、120具有被布置在彼此相邻的框架本体120、120之间的密封部件，使得多层体具有液密性。
·流通机构
如图3和图5中所示，流通机构包括：正极电解液槽16，正极电解液槽16存储正极电解液，正极电解液流通到并且供应到每个正极电极14；负极电解液槽17，负极电解液槽17存储负极电解液，该负极电解液流通到并且供应到每个负极电极15；管道162和164，管道162和164将正电解液槽16连接到每个电池单元10C(单元堆30)；管道172和174，管道172和174将负电解液槽17连接到每个电池单元10C(单元堆30)；和泵160和170，泵160和170被设置在管道162和172上，其中电解液通过管道162和172被供应到每个电池单元10C。管道162、164、172和174被连接到电解液流通通道，该电解液流通通道在被堆叠的单元框架12中由电解液进口124i和125i与电解液出口124o和125o形成，由此形成用于正和负电解液的流通回路。
RF电池10和单元堆30可以适当地具有通常已知的基本结构、材料等。而且，可以适当地使用通常已知的电解液。
(RF电池的结构的示例)
在根据实施例的单单元电池中，在电池单元10C中所包括的该成对的双极板2、2中的至少一个设置有上述流动通道20，上述流动通道20在该成对的双极板2、2的至少一个双极板的、面对电极的表面上包括倾斜凹槽。该成对的双极板2、2可以被构造成使得双极板2中仅有一个双极板2设置有包括倾斜凹槽的流动通道20。然而，双极板2、2优选地两者都设置有包括倾斜凹槽的流动通道20，因为在这种情形中能够增加正极和负极电极14和15这两者的利用率。双极板2可以被形成为使得流动通道20被设置在双极板2的正面和背面两者上。
根据实施例的多单元电池包括多个双极板2，多个双极板2中的每一个在多个双极板2中的每一个的正面和背面上设置有流动通道。这些双极板2可以均具有构造(β1)或者构造(β2)，在构造(β1)中倾斜凹槽被设置在双极板2的仅一个表面上，在构造(β2)中倾斜凹槽被设置在双极板2的两个表面上。特别地，优选地设置具有构造(β2-1)的双极板2，其中在构造(β2-1)中在一个和另一个表面上的倾斜凹槽在平面透视图中相交叉，因为在这种情形中能够增加正极和负极电极14和15两者的利用率。具有构造(β2-1)的双极板2可以设置有：例如在双极板2的一个表面上包括有如在图1中图示的，向左并且向上倾斜的倾斜凹槽的流动通道20；而在双极板2的另一个表面上包括有如在图2中图示的，向右并且向上倾斜的倾斜凹槽的流动通道20。根据构造(β1)和(β2-1)，能够减小这样的区域，在该区域中在双极板2的正面和背面的平面透视图中凹槽交迭。交叉区域(在交叉区域中凹槽相交叉)可以是仅有的在其中凹槽交迭的区域，但是这还取决于倾斜角θ、凹槽宽度W和距离C(图1和图2)。因此，沿着这个双极板2的一个表面上的倾斜凹槽流动的正电解液和沿着另一个表面上的倾斜凹槽流动的负电解液在除了上述交叉区域以外的不同区域中流动。因此，能够对于正和负电解液两者改进电解液流通性能。结果，能够预期损失(诸如泵损失)的减小。另外，正极电极14和负极电极15的反应区域能够彼此偏移，其中在正极电极14和负极电极15的反应区域之间布置有双极板2。因此，电池反应易于发生，并且能够预期电解液利用率的增加。另外，即使当双极板2具有小的厚度和相对大的凹槽深度时，双极板2仍然能够易于被构造成具有足够的强度，并且倾斜凹槽的数目能够增加。因此，根据这个双极板2，能够预期能够易于在大的区域上均匀地供应电解液并且电极利用率能够易于增加。
被布置成彼此面对的双极板2优选地被构造成：使得被设置在双极板2中的一个双极板2(图4中的左双极板2)的、面对正极电极14的表面上的流动通道和被设置在双极板中的、面对负极电极的另一双极板2(图4中的右双极板2)的表面上的流动通道中的至少一条包括倾斜凹槽，并且使得在流动通道中的一条中所包括的倾斜凹槽与在另一条流动通道中所包括的凹槽相交叉。根据这种构造，能够减小这样的区域，在该区域中在该成对的双极板2、2的平面透视图中凹槽交迭。交叉区域(在交叉区域中凹槽相交叉)可以是仅有的在其中凹槽交迭的区域，但是这也取决于倾斜角θ、凹槽宽度W和距离C(图1和图2)。因此，沿着双极板2中的一个双极板上的倾斜凹槽流动的电解液和沿着在另一个双极板2上的流动通道中所包括的凹槽流动的另一个电解液中的一种电解液在除了上述交叉区域以外的不同区域中沿着彼此面对的表面流动。因此，能够对于正和负电解液两者改进电解液流通性能。结果，能够预期损失(诸如泵损失)的进一步减小。另外，根据这种构造，正极电极14和负极电极15的反应区域能够彼此偏移。因此，电池反应易于发生，并且能够预期电解液利用率的增加。在这种构造中，双极板2中的一个双极板可以包括倾斜凹槽而另一个双极板2包括上述竖直凹槽和水平凹槽。然而，优选地，双极板2两者均包括倾斜凹槽，并且双极板2中的一个双极板上的倾斜凹槽与另一个双极板2上的倾斜凹槽相交叉。在这种情形中，不仅电解液流通性能和电解液利用率能够增加，而且电极利用率也能够增加。形成该成对的双极板2、2上的流动通道的凹槽的形状和倾斜凹槽的倾斜方向、倾斜角等可以被设定为使得当双极板2被布置成彼此面对时形成流动通道的凹槽相交叉。当被布置成彼此面对的该成对的双极板2具有构造(β1)或者(β2-1)时，例如，双极板2的位置可以被调节使得在彼此面对的表面上的凹槽相交叉，其中在构造(β1)或者(β2-1)中在两个表面上形成流动通道的凹槽在平面透视图中相交叉。
被布置成彼此面对的双极板2可以替代地被构造成使得被设置在双极板2中的、面对正极电极14的一个双极板的表面上的倾斜凹槽和被设置在双极板中的、面对负极电极的另一双极板2的表面上的倾斜凹槽具有相同的倾斜方向和相同的倾斜角并且基本上不交叉。在此情形中，当双极板2中的、彼此面对的一个双极板上的倾斜凹槽和另一双极板2上的倾斜凹槽彼此偏移使得倾斜凹槽的至少一部分不交迭时，这样的区域能够减小，在该区域中倾斜凹槽相交迭，并且电解液流通性能能够增加。然而，在此情形中，倾斜凹槽的数目趋向于减小，并且电极利用率的减小易于发生。因此，这样的上述构造是更加优选的，在该上述构造中彼此面对的凹槽相交叉。
(主要效果)
根据实施例的RF电池10包括根据实施例的双极板2(2A、2B等)，并且因此具有高电极利用率。结果，RF电池10具有低内阻和高电池效率。这个效果将在测试示例1中进一步描述。另外，RF电池10包括双极板2，双极板2均设置有流动通道20，并且因此具有高电解液流通性能和低损失(例如低泵损失)。根据实施例的单元堆30包括根据实施例的双极板2(2A、2B等)，并且因此具有高电极利用率。因此，能够通过使用单元堆30而形成具有低内阻和高电池效率的RF电池或者带有低损失例如低泵损失的RF电池。
[测试示例1]
制备了包括倾斜凹槽的双极板，该倾斜凹槽具有各种倾斜角θ，并且制造了包括双极板的RF电池。确定了每个RF电池的内阻和电流效率。
下面给出在这个测试中使用的双极板的规格。所制备的双极板的形状通常接近于图2中图示的双极板2B的形状。
双极板在平面视图中的形状：矩形
长边长度：18cm(在这个示例中对应于侧边缘的长度L2)
短边长度：15cm(在这个示例中对应于供应和排放边缘的长度W2)
厚度：3mm
倾斜凹槽的倾斜角θ：1°、3°、10°、20°、23°、30°，和40°
倾斜凹槽的凹槽宽度W：1mm
倾斜凹槽的凹槽深度：1mm
在倾斜凹槽之间的距离C：2mm
交错区域：设置，单独凹槽：未设置
分配和收集凹槽：设置，凹槽宽度W214和W224：5mm，凹槽深度：1mm
供应边缘和排放边缘部分的长度：与短边长度相同(15cm)
侧边缘部分的长度L4：17cm(＝L2-(Le+W214)＝L2-(Le+W224))
除了交错区域之外的区域的长度Le：5mm
所制备的每个双极板在双极板的正面和背面这两个表面上具有倾斜凹槽。双极板被构造成使得在双极板的正面和背面上的倾斜凹槽具有相同的倾斜角θ和不同的倾斜方向使得在正面和背面上的倾斜凹槽在双极板的平面透视图中相交叉。这些双极板被用于形成RF电池(样本1号到7号)。
制备了单单元电池和多单元电池两者。在每个电池中，双极板被布置成使得被设置在彼此面对的双极板上的倾斜凹槽相交叉。
作为对照示例，制备了具有相同的尺寸(18cm×15cm)并且包括有竖直凹槽(即带有0°的倾斜角的凹槽)的矩形双极板，并且该矩形双极板被用于形成RF电池(样本100号)。这些双极板不包括倾斜凹槽、分配凹槽或者收集凹槽，并且包括：引入侧处的竖直凹槽，该竖直凹槽在供应边缘处开口并且在正交于供应边缘的方向上延伸；和排放侧处的竖直凹槽，该排放侧处的竖直凹槽在排放边缘处开口并且在正交于排放边缘的方向上延伸，并且独立于引入侧处的竖直凹槽。引入侧处的竖直凹槽和排放侧处的竖直凹槽被交替地布置在交错区域中。竖直凹槽的宽度是1mm，竖直凹槽的深度是1mm，在凹槽之间的距离是2mm，交错区域在长侧方向上的长度是17cm，并且在引入侧和排放侧处被设置在交错区域外部的区域的长度是5mm。作为对照示例的电池制备了单单元电池和多单元电池两者。
所制备的RF电池以恒定电流(在这个示例中54A)经受充电放电测试。在这个测试中，使用钒基电解液，并且电解液的温度被设定为35℃。正和负电解液这两者的流率均被设定为0.7L/min，并且RF电池被充电和放电三个循环。对于该三个循环中的两个(排除第一循环的)测量充电电压和放电电压，并且通过使用这两个循环的平均充电电压和平均放电电压来确定单元电阻(Ω·cm2/单元)。结果在图6和表格1中示出。
另外，以如下方式确定电池效率(％)。结果在图6和表格1中示出。
电流效率(％)＝(放电时间/充电时间)×100
电压效率(％)＝平均放电电压(V)/平均充电电压(V)×100
电池效率(％)＝电流效率(％)×电压效率(％)×0.01
[表格1]
Figure BDA0002083685040000341
在图6中所示的曲线图中，水平轴线代表倾斜角(°)，左竖直轴线代表单元电阻率(Ω·cm2/单元)，而右竖直轴线代表电池效率(％)。样本1号到7号是包括具有与双极板的长边和短边以非正交的方式相交叉的倾斜凹槽的矩形双极板的RF电池。样本100号是包括具有平行于双极板的长边并且正交于双极板的短边延伸的竖直凹槽的矩形双极板的RF电池。这种构造类似于根据相关技术的竖直凹槽构造。
图6和表格1示出了：包括有上述倾斜凹槽的样本1号到7号的RF电池的单元电阻小于包括有竖直凹槽的样本100号的RF电池的单元电阻。作为测试的结果，已经发现，当倾斜凹槽的倾斜角θ是1°或者更大时，单元电阻能够减小。当倾斜角θ更大，特别地，3°或者更大、10°或者更大，或者大于10°时，能够更加易于减小单元电阻。而且，当倾斜角θ是40°或者更小，特别地，小于40°，或者35°或者更小时，能够更加易于减小单元电阻。
图6和表格1还示出了：1号到7号的RF电池的电池效率高于包括有竖直凹槽的样本100号的RF电池的电池效率。作为测试的结果，已经发现，当倾斜角θ是1°或者更大时电池效率能够增加。当倾斜角θ更大，特别地，3°或者更大，10°或者更大，或者大于10°时，电池效率能够更加易于增加。当倾斜角θ是40°或者更小时，电池效率趋向于是高的。因此，就单元电阻和电池效率而言，倾斜凹槽的倾斜角θ优选地是1°或者更大并且小于40°。
虽然对于单单元电池获得了上述结果，但是对于多单元电池而言，单元电阻率和电池效率两者也都具有类似的趋势。因此，已经确认与具有根据相关技术的竖直凹槽构造的电池相比包括具有上述特定倾斜凹槽的双极板的单单元电池和多单元电池具有更低的单元电阻和更高的电池效率。
[改型]
下面描述的改型中的至少一个可以应用于根据实施例的双极板2、根据实施例的RF电池10，或者根据实施例的单元堆30。
(1)双极板2在平面视图中的形状可以改变。在平面视图中的形状可以例如是在双极板2的周缘的至少一部分上包括：曲线的形状，诸如椭圆形形状或者赛道形状；或者多边形形状，诸如六边形形状或者八边形形状。
在此情形中，大数目的倾斜凹槽趋向于被布置成使得在倾斜凹槽的端部处的进口和出口从双极板2的周缘的引入部分(供应边缘)和双极板2的周边边缘的与引入部分相对的排放部分(排放边缘)被分离，在引入部分处电解液被引入，在排放部分处电解液被排放。因此，在双极板2的周缘处开口的分配凹槽214和收集凹槽224可以沿着周缘被设置在适当的位置处。
(2)倾斜凹槽在平面视图中的形状可以改变。例如，每个倾斜凹槽可以具有局部改变的凹槽宽度W，使得倾斜凹槽包括薄和厚部分；或者具有例如蛇形形状，诸如波形形状或者锯齿形形状。在此情形中，凹槽的周缘在平面视图中被勾勒出轮廓，并且绘制了包括周缘的四边形。当四边形是平行四边形并且四边形的相对的两条边与上述假想矩形的长边和短边以非正交的方式相交叉时，凹槽被视为倾斜凹槽。
替代地，每个倾斜凹槽可以是渐缩的使得每个倾斜凹槽的凹槽宽度W从一端(进口215或者出口225)朝向另一端降低。
(3)倾斜凹槽的截面形状可以改变。截面形状可以例如是半圆形、V形、U形，或者燕尾形，在该燕尾形中凹槽的开口的宽度小于底表面的宽度。
(4)在设置有多个倾斜凹槽的情形中，倾斜凹槽可以具有例如在平面视图或者截面中不同的形状、不同的尺寸(倾斜角θ、凹槽宽度W、凹槽深度等)，或者局部改变的凹槽深度。替代地，倾斜凹槽可以被布置成使得在倾斜凹槽之间的距离C局部地改变。
(5)除了倾斜凹槽之外，可以设置有平行于侧边缘204的竖直凹槽。
(6)该构造可以使得不设置任何交错区域，在交错区域中在引入侧处的倾斜凹槽和在排放侧处的倾斜凹槽被交替地布置。例如，在引入侧处的包括有多个倾斜凹槽的组和在排放侧处的包括有多个倾斜凹槽的组可以被交替地布置。替代地，在引入侧处的包括有多个倾斜凹槽的组和在排放侧处的包括有多个倾斜凹槽的组可以彼此相邻布置。
(7)每个倾斜凹槽可以由替代了连续凹槽的、包括有多个凹槽的组形成，其中在多个凹槽件之间布置有间隙。
例如，每个交错凹槽210和220可以由包括有在倾斜方向上布置的多个凹槽件的组形成，其中在多个凹槽件之间具有间隙。在此情形中，当双极板2上的电极在对应于凹槽件的凹槽面对区域中接收电解液时，包围凹槽面对区域的区域可以被用作反应区域。因此，反应区域能够增加，并且能够预期高的电池反应性。当以倾斜角θ延伸的假想延伸被线绘制穿过凹槽件时，被布置在延伸线上的凹槽可以被视为属于凹槽的、在引入侧处形成单个倾斜凹槽的组，其中所述凹槽件在供应边缘200或者分配凹槽214处开口或者靠近供应边缘200或者分配凹槽214。另外，当以倾斜角θ延伸的假想延伸被线绘制穿过凹槽件时，被布置在延伸线上的凹槽可以被视为属于凹槽的、在排放侧处形成单个倾斜凹槽的组，其中所述凹槽件在排放边缘202或者收集凹槽224处开口或者靠近排放边缘202或者收集凹槽224。
本发明不限于上述示例，但是由权利要求书的范围限定。本发明旨在包括权利要求书范围的等同物和在该范围内的所有改型。
附图标记列表
2、2A、2B 双极板
20 流动通道
21 引入路径
22 排放路径
24 交错区域
200 供应边缘
202 排放边缘
204 侧边缘
210、220 交错凹槽(倾斜凹槽)
212、222 单独凹槽(倾斜凹槽)
214 分配凹槽
215 进口
224 收集凹槽
225 出口
10 氧化还原液流电池(RF电池)
10C 电池单元
11 隔膜
14 正极电极
15 负极电极
16 正电解液槽
17 负电解液槽
160、170 泵
162、164、172、174 管道
12 单元框架
120 框架本体
124i、125i 电解液进口
124o、125o 电解液出口
30 单元堆
30S 子单元堆
32 端板
34 连接部件
400 交流电/直流电转换器
410 变压器设施
420 发电机
440 负载

Claims (12)

1.一种双极板，所述双极板被布置成面对电极，电解液沿着所述电极流通，所述双极板包括：
流动通道，所述流动通道被设置在所述双极板的正面和背面中的至少一面上，并且所述电解液沿着所述流动通道流通，
其中，所述流动通道包括：
引入路径和排放路径，所述电解液沿着所述引入路径被引入，所述排放路径不与所述引入路径连通，并且独立于所述引入路径，所述电解液沿着所述排放路径被排放，并且
其中，所述引入路径和所述排放路径均包括倾斜凹槽，所述倾斜凹槽被设置在所述双极板的角部区域，所述倾斜凹槽与包括所述双极板的外边缘的假想矩形的长边和短边以非正交的方式相交叉，包括所述双极板的外边缘的所述假想矩形是所述双极板在平面视图中的形状是矩形时限定所述双极板的轮廓的矩形。
2.一种双极板，所述双极板被布置成面对电极，电解液沿着所述电极流通，所述双极板包括：
流动通道，所述流动通道被设置在所述双极板的正面和背面中的每一面上，并且电解液沿着所述流动通道流通，
其中，所述流动通道包括：
引入路径和排放路径，所述电解液沿着所述引入路径被引入，所述排放路径不与所述引入路径连通，并且独立于所述引入路径，所述电解液沿着所述排放路径被排放，
其中，所述引入路径和所述排放路径均包括倾斜凹槽，所述倾斜凹槽被设置在所述双极板的角部区域，所述倾斜凹槽与包括所述双极板的外边缘的假想矩形的长边和短边以非正交的方式相交叉，包括所述双极板的外边缘的所述假想矩形是所述双极板在平面视图中的形状是矩形时限定所述双极板的轮廓的矩形,并且
其中，所述双极板包括成对的凹槽，所述成对的凹槽被布置成在所述双极板的正面和背面的平面透视图中相交叉，所述成对的凹槽包括被设置在所述双极板的一个表面上的所述倾斜凹槽和在所述双极板的另一个表面上形成所述流动通道的凹槽。
3.根据权利要求1或者2所述的双极板，其中，所述流动通道包括彼此相邻布置的至少一对倾斜凹槽，所述一对倾斜凹槽包括所述引入路径中所包括的倾斜凹槽和所述排放路径中所包括的倾斜凹槽。
4.根据权利要求3所述的双极板，其中，所述流动通道被构造成：使得所述引入路径和所述排放路径均包括多个所述倾斜凹槽，并且所述流动通道包括交错区域，在所述交错区域中，所述引入路径中所包括的倾斜凹槽和所述排放路径中所包括的倾斜凹槽被布置成相互交错。
5.根据权利要求1或者2所述的双极板，其中，所述倾斜凹槽的一端在所述双极板的周缘处开口。
6.根据权利要求1或者2所述的双极板，其中，所述引入路径包括：
分配凹槽，所述分配凹槽沿着所述双极板的周缘开口，所述分配凹槽被连接到所述引入路径中所包括的多个倾斜凹槽中的每个倾斜凹槽的一端，并且将所述电解液供应到每个倾斜凹槽，并且
其中，所述排放路径包括：
收集凹槽，所述收集凹槽在与设置所述分配凹槽的一侧相反的一侧处沿着所述双极板的所述周缘开口，所述收集凹槽被连接到所述排放路径中所包括的多个倾斜凹槽中的每个倾斜凹槽的一端，并且集中地排放来自所述倾斜凹槽的所述电解液。
7.根据权利要求1或者2所述的双极板，其中，所述倾斜凹槽的一端和另一端以大于或者等于所述倾斜凹槽的凹槽宽度的距离彼此偏移。
8.根据权利要求1或者2所述的双极板，其中，所述倾斜凹槽具有1°或者更大的倾斜角。
9.根据权利要求1或者2所述的双极板，其中，所述倾斜凹槽具有40°或者更小的倾斜角。
10.一种单元堆，包括：
根据权利要求1到9中任一项所述的双极板。
11.根据权利要求10所述的单元堆，包括：
电池单元，所述电池单元包括成对的双极板，每个所述双极板包括位于所述正面和背面中的至少一面上的所述倾斜凹槽，
其中，所述成对的双极板被布置成：使得被设置在所述双极板中的、面对正极电极的一个双极板的表面上的所述倾斜凹槽和被设置在所述双极板中的、面对负极电极的另一双极板的表面上的所述倾斜凹槽相交叉。
12.一种氧化还原液流电池，包括：
根据权利要求10或者11所述的单元堆。
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