CN112534614B - 氧化还原液流电池单体及氧化还原液流电池 - Google Patents

氧化还原液流电池单体及氧化还原液流电池 Download PDF

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Abstract

氧化还原液流电池单体具备：被供给电解液的电极；和配置所述电极的双极板，其中，所述双极板在所述电极侧的面具有供电解液流通的至少一个槽部，所述电极由包含碳纤维的碳纤维集合体形成，并具有埋没部，所述埋没部被向所述双极板侧按压而埋没于所述槽部内，所述埋没部的埋没量为0.2mm以上且1.4mm以下。

Description

氧化还原液流电池单体及氧化还原液流电池
技术领域
本公开涉及氧化还原液流电池单体及氧化还原液流电池。
背景技术
作为大容量的蓄电池的一种，公知有氧化还原液流电池(以下，有时称为“RF电池”)(参照专利文献1～4)。通常，在RF电池中，使用将电池单体框架、正电极、隔膜、负电极分别多个层叠而成的电池组。电池单体框架具备：在正电极与负电极之间配置的双极板；和在双极板的外周设置的框体。电池组在相邻的电池单体框架的双极板之间隔着隔膜配置有正负的电极，形成一个电池单体。RF电池使电解液在内置有电极的电池单体循环并进行充放电。
专利文献1～4公开以下技术，通过在双极板的电极侧的面形成供电解液流通的多个槽部，从而减少因电池单体内的电解液的流通电阻引起的压力损失。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-122230号公报
专利文献2：日本特开2015-122231号公报
专利文献3：日本特开2015-138771号公报
专利文献4：日本特开2015-210849号公报
发明内容
本公开的氧化还原液流电池单体具备：被供给电解液的电极；和配置所述电极的双极板，其中，
所述双极板在所述电极侧的面具有供电解液流通的至少一个槽部，
所述电极由包含碳纤维的碳纤维集合体形成，并具有埋没部，所述埋没部被向所述双极板侧按压而埋没于所述槽部内，
所述埋没部的埋没量为0.2mm以上且1.4mm以下。
本公开的氧化还原液流电池具备上述本公开的氧化还原液流电池单体。
附图说明
图1是实施方式的氧化还原液流电池的动作原理图。
图2是表示实施方式的氧化还原液流电池的一个例子的概略结构图。
图3A是表示电池组的一个例子的概略结构图。
图3B是电池组所具备的电池单体的概略结构图。
图4是从一面侧观察电池单体框架的概略俯视图。
图5是对实施方式的氧化还原液流电池单体进行说明的概略剖视图。
具体实施方式
[本公开所要解决的课题]
期望氧化还原液流电池的进一步的电池性能的提高。
氧化还原液流电池的电极作为促进所供给的电解液所含的活性物质(金属离子)的电池反应的反应场发挥功能。构成氧化还原液流电池单体(以下，有时仅称为“电池单体”)的电极多使用包含碳纤维的碳纤维集合体(例如碳毡等)。碳纤维集合体的电极在被压缩的状态下收纳于电池单体内。当在双极板的电极侧的面具有槽部的情况下，在构成电池单体时，电极被向双极板侧按压，由此成为电极的一部分埋没于槽部的状态。
作为本发明人反复进行了认真研究的结果，发现：在使用碳纤维集合体的电极和具有槽部的双极板构成电池单体的情况下，通过将电极向双极板的槽部的埋没量控制为固定范围，从而能够减少电极的反应电阻，能够提高电池性能。电极的反应电阻根据电极的埋没量的大小而变化的理由认为如以下那样。在埋没于双极板的槽部的电极的埋没部的埋没量过小的情况下，位于槽部上的部分(埋没部的上侧的没有埋没于槽部的部位。以下，称为“非埋没部”)的纤维密度变得过大，在该非埋没部经过的电解液的流动容易产生湍流。因此，抑制在电极内经过的电解液的湍流的整流效果受损。作为其结果，存在与电解液接触的反应区域减少的可能性，依赖于电解液的流量的电极的反应电阻(流量依赖电阻)恐怕增大。另一方面，在电极的埋没部的埋没量过大的情况下，位于槽部上的部分的纤维密度变得过小，电极与隔膜之间的界面的电荷移动不易顺畅地进行。由此，由于电荷移动产生的电极的反应电阻(电荷移动电阻)恐怕增大。
因此，本公开的目的之一在于提供能够减少电解液的压力损失并且能够减少电极的反应电阻的氧化还原液流电池单体。另外，本公开的目的之一在于提供电池性能优异的氧化还原液流电池。
[本公开的效果]
根据本公开，能够提供能够减少电解液的压力损失并且能够减少电极的反应电阻的氧化还原液流电池单体。另外，根据本公开，能够提供电池性能优异的氧化还原液流电池。
[本公开的实施方式的说明]
首先列出本公开的实施方式的内容进行说明。
(1)实施方式的氧化还原液流电池单体具备：被供给电解液的电极；和配置所述电极的双极板，其中，
所述双极板在所述电极侧的面具有供电解液流通的至少一个槽部，
所述电极由包含碳纤维的碳纤维集合体形成，并具有埋没部，所述埋没部被向所述双极板侧按压而埋没于所述槽部内，
所述埋没部的埋没量为0.2mm以上且1.4mm以下。
根据上述氧化还原液流电池单体，双极板在电极侧的面具有槽部，从而能够使在电池单体内流动的电解液的流通电阻变小，减少电池单体中的电解液的压力损失。因此，能够减少电池单体的内部电阻(电池单体电阻)。另外，通过由碳纤维集合体形成电极，从而在电极内具有空隙。因此，在电极内流通有电解液，能够使电解液在电极内浸透、扩散。因此，电极与电解液之间的反应面积增加，容易确保反应场。
碳纤维集合体的电极具有柔软性。这样的电极在构成电池单体时被向双极板侧按压而压缩变形，其一部分埋没于双极板的槽部内而形成埋没部。通过使该埋没部的埋没量为0.2mm以上且1.4mm以下，从而能够减少电极的反应电阻。在埋没部的埋没量为0.2mm以上且1.4mm以下的情况下，能够适度地确保位于槽部上的部分(非埋没部)的纤维密度。由此，得到抑制在电极内通过的电解液的湍流的整流效果，并且顺畅地进行电极与隔膜之间的界面上的电荷移动。因此，能够抑制流量依赖电阻及电荷移动电阻的增加，能够减少电极的反应电阻。
因此，上述氧化还原液流电池单体能够减少电解液的压力损失，并且能够减少电极的反应电阻。而且，若埋没于双极板的槽部的电极的埋没部的埋没量为0.2mm以上且1.4mm以下，则容易减少在电池单体内流动的电解液的温度变化的波动。由此，容易维持电解液的稳定性，进而能够抑制电池性能的劣化。
双极板的“电极侧的面”是指在构成电池单体时与电极相对并接触的面。电极的“埋没部的埋没量”是指在电极被压缩的状态下，在以下的截面中从槽部的开口至埋没部的前端为止的最大长度，该截面是双极板的与表面正交的厚度方向截面，且是与槽部的长度方向正交的截面。此外，电极的和与双极板接触的双极板侧的面相反的一侧的面成为在构成电池单体时与隔膜相对并接触的面。
(2)作为上述氧化还原液流电池单体的一个方式，可列举，所述埋没部的截面积相对于所述槽部的截面积的比率为0.4％以上且75％以下。
通过使埋没部的截面积相对于槽部的截面积的比率(以下，称为“埋没比”)为0.4％以上且75％以下，从而能够有效地减少电极的反应电阻。另外，在这种情况下，容易更加减少在电池单体内流动的电解液的温度变化的波动。
(3)作为上述氧化还原液流电池单体的一个方式，可列举，所述电极的厚度为0.3mm以上且1.5mm以下。
通过使电极的厚度为0.3mm以上且1.5mm以下，从而容易将埋没部的埋没量控制为上述范围内。
“电极的厚度”不是装入电池单体而被压缩的状态的厚度，而是没有被压缩的状态即没有对电极作用外力的自然状态下的厚度。电极的厚度除了能够在组装电池单体前的状态下测定之外，还能够在组装电池单体后，从电池单体取出电极来测定。在组装了电池单体后，从电池单体取出的电极从电池单体内的压缩状态弹性恢复至原来的非压缩状态。因此，也可以认为从电池单体取出的电极的厚度与组装电池单体前的压缩前的状态的厚度实质相同。
(4)作为上述氧化还原液流电池单体的一个方式，可列举，所述电极的压缩率为60％以上且95％以下。
通过使电极的压缩率为60％以上，从而电极变形而埋没于双极板的槽部，容易形成埋没部。通过使电极的压缩率为95％以下，从而确保电极内的空隙，容易充分确保电解液的流通性。因此，能够减少由于电解液的流通电阻引起的电池单体电阻。
在将电极的压缩状态的厚度设为T1，将非压缩状态的厚度设为T0的情况下，电极的压缩率能够作为{(T0-T1)/T0}×100(％)来计算。
(5)作为上述氧化还原液流电池单体的一个方式，可列举，所述电极的空隙率为70％以上。
通过使电极的空隙率为70％以上，从而电极容易变形，容易形成埋没部。电极的空隙率的上限例如为95％以下。
“电极的空隙率”不是指装入电池单体而被压缩的状态的空隙率，而是指没有被压缩的状态即没有对电极作用外力的自然状态下的空隙率。电极的空隙率除了能够在组装电池单体前的状态下测定之外，还能够在电池单体的组装后，从电池单体取出电极来测定。在组装了电池单体后，从电池单体取出的电极从在电池单体内的压缩状态弹性恢复至原来的非压缩状态。因此，也可以认为从电池单体取出的电极的空隙率与组装电池单体前的压缩前的状态的空隙率实质相同。
在将电极的真实体积设为V，将表观体积设为Va的情况下，电极的空隙率能够作为{(Va-V)/Va}×100(％)来计算。电极的真实体积V能够通过将电极的质量除以构成电极的碳纤维的密度来计算。
(6)作为上述氧化还原液流电池单体的一个方式，可列举，所述碳纤维集合体是从碳毡、碳布及碳纸中选择的至少一种。
作为碳纤维集合体，具体而言，可列举，将碳纤维合织而成的碳毡(碳纤维的无纺布)、碳布(碳纤维的织物)、碳纤维和碳复合而成的碳纸(碳纤维和碳的复合材料)。这些中，碳毡或者碳布具有适度的柔软性，容易变形。因此，在将碳毡或者碳布用于电极材料的情况下，电极容易埋没于双极板的槽部而形成埋没部。特别是，碳毡的碳纤维随机取向。因此，在将碳毡用于电极材料的情况下，具有容易使电解液扩散至电极内的各个角落等优点，从而优选。
(7)作为上述氧化还原液流电池单体的一个方式，可列举，所述碳纤维的平均纤维直径为20μm以下。
通过使构成碳纤维集合体的电极的碳纤维的平均纤维直径为20μm以下，从而纤维细，并具有挠性。因此，电极容易变形，容易形成埋没部。通过使纤维具有挠性，从而纤维不易刺穿隔膜。碳纤维的平均纤维直径的下限例如为5μm以上。
碳纤维的纤维直径成为具有与纤维的截面积相等的面积的圆的直径(等面积圆等效直径)。“纤维的截面积”是指与纤维的长度方向正交的纤维截面的投影面积。
(8)作为上述氧化还原液流电池单体的一个方式，可列举，所述碳纤维的杨氏模量为20GPa以上且200GPa以下。
通过使构成碳纤维集合体的电极的碳纤维的杨氏模量为20GPa以上，从而纤维的弯曲刚性高。因此，在使电极压缩变形时，能够抑制电极的损伤。通过使碳纤维的杨氏模量为200GPa以下，从而电极容易变形，容易形成埋没部。
具体而言，作为碳纤维，可列举以聚丙烯腈(PAN)纤维为原料的PAN系碳纤维、以沥青纤维为原料的沥青系碳纤维、以人造丝纤维为原料的人造丝系碳纤维。
(9)实施方式的氧化还原液流电池具备上述(1)～(8)中任一项所述的氧化还原液流电池单体。
上述氧化还原液流电池通过具备上述的实施方式的氧化还原液流电池单体，从而能够减少电池单体中的电解液的压力损失，并且能够减少电极的反应电阻。因此，上述氧化还原液流电池电池性能优异。
[本公开的实施方式的详情]
以下参照附图对本公开的实施方式的氧化还原液流电池单体(以下，有时仅称为“电池单体”)及氧化还原液流电池(RF电池)的具体例进行说明。图中的相同标号表示相同或者相当部分。此外，本申请发明不限定于这些例示，而是由权利要求书示出，旨在包括与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。
《RF电池》
参照图1～图5，对实施方式的RF电池1及RF电池1所具备的电池单体10的一个例子进行说明。图1、图2所示的RF电池1使用含有通过氧化还原使化合价变化的金属离子作为活性物质的电解液，作为正极电解液及负极电解液。RF电池1利用正极电解液所含的离子的氧化还原电位与负极电解液所含的离子的氧化还原电位之差进行充放电。此处，作为RF电池1的一个例子，示出正极电解液及负极电解液使用了含有钒(V)离子的钒电解液的钒系RF电池。图1中的电池单体10内的实线箭头表示充电反应，虚线箭头表示放电反应。RF电池1经由交流/直流转换器80与电力系统90连接。RF电池1例如在以下的用途中应用：负载均衡用途；瞬低补偿、应急电源等用途；以及太阳能发电、风力发电之类的自然能源发电的输出平稳用途。
RF电池1具备进行充放电的电池单体10、存积电解液的罐106、107及使电解液在罐106、107与电池单体10之间循环的循环流路100P、100N。
《电池单体》
如图1所示，电池单体10具有正电极14、负电极15及设置于两电极14、15之间的隔膜11。电池单体10的构造隔着隔膜11分离为正极电池单体12和负极电池单体13，在正极电池单体12内置有正电极14，在负极电池单体13内置有负电极15。
正电极14及负电极15的各电极是包含碳纤维的碳纤维集合体，例如由碳毡、碳布、碳纸中的任一种形成。作为碳纤维，例如可列举PAN系碳纤维、沥青系碳纤维、人造丝系碳纤维。隔膜11例如由使氢离子透过的离子交换膜形成。
在电池单体10(正极电池单体12及负极电池单体13)中，电解液(正极电解液及负极电解液)通过循环流路100P、100N进行循环。存积正极电解液的正极电解液罐106经由正极循环流路100P与正极电池单体12连接。同样，存积负极电解液的负极电解液罐107经由负极循环流路100N与负极电池单体13连接。各循环流路100P、100N具有从各罐106、107向电池单体10输送电解液的往路配管108、109和将电解液从电池单体10送回到各罐106、107的返路配管110、111。在各往路配管108、109设置有对存积于各罐106、107的电解液进行加压输送的泵112、113。通过该泵112、113使电解液在电池单体10循环。
《电池组》
电池单体10也可以由具备单个电池单体10的单电池单体构成，也可以由具备多个电池单体10的多电池单体构成。电池单体10通常以图2所示那样的将电池单体10多个层叠而具备的被称为电池组2的形态利用。如图3A所示，电池组2通过用两个端板220将子组200从其两侧夹入并用紧固机构230夹紧两侧的端板220而构成。图3A中，例示具备多个子组200的电池组2。子组200将电池单体框架3、正电极14、隔膜11、负电极15依次层叠多个而成(参照图3B)，且是在该层叠体的两端配置有供排板210(参照图3A，图2中图示略)的构造。在供排板210连接有各循环流路100P、100N(参照图1、图2)的往路配管108、109及返路配管110、111。
(电池单体框架)
如图3B所示，电池单体框架3具有配置于正电极14与负电极15之间的双极板31和设置于双极板31的周围的框体32(也参照图4)。双极板31的一面侧配置为与正电极14接触。双极板31的另一面侧配置为与负电极15接触。在框体32的内侧设置有双极板31，由双极板31和框体32形成凹部32o。凹部32o分别形成于双极板31的两侧，在各凹部32o内，正电极14及负电极15隔着双极板31而被收纳。各凹部32o形成正极电池单体12及负极电池单体13(参照图1)的各电池单体空间。
双极板31例如由塑料碳等形成。框体32例如由氯乙烯树脂(PVC)、聚丙烯、聚乙烯、氟树脂、环氧树脂等塑料形成。电池单体框架3通过注塑成型等使框体32与双极板31的周围一体化。
在电池组2(子组200)中，相邻的各电池单体框架3的框体32的一面侧和另一面侧相互相对而对接，在相邻的各电池单体框架3的双极板31之间分别形成有一个电池单体10(参照图3A、图3B)。各电极14、15在构成电池单体10时以沿厚度方向被压缩的状态收纳于框体32的各凹部32o内。根据该凹部32o的深度决定电极14、15的压缩状态的厚度。在各电池单体框架3的框体32之间，为了抑制电解液的泄漏而配置有O型环、扁平填充物等环状的密封构件37(参照图2、图3B)。在框体32形成有用于配置密封构件37的密封槽38(参照图4)。
电池单体10内的电解液的流通通过在电池单体框架3的框体32贯通形成的供液歧管33、34及排液歧管35、36、形成于框体32的供液狭缝33s、34s及排液狭缝35s、36s进行。在该例所示的电池单体框架3(框体32)的情况下，正极电解液从在框体32的下部形成的供液歧管33经由在框体32的一面侧形成的供液狭缝33s向正电极14供给。供给至正电极14的正极电解液经由在框体32的上部形成的排液狭缝35s向排液歧管35排出。同样，负极电解液从在框体32的下部形成的供液歧管34经由在框体32的另一面侧形成的供液狭缝34s向负电极15供给。供给至负电极15的负极电解液经由在框体32的上部形成的排液狭缝36s向排液歧管36排出。供液歧管33、34及排液歧管35、36通过层叠电池单体框架3而构成电解液的流路。这些流路经由供排板210(参照图3A)分别与各循环流路100P、100N(参照图1、图2)的往路配管108、109及返路配管110、111连通，能够使电解液在电池单体10内流通。
在该例所示的电池单体10中，分别从正电极14及负电极15的下侧供给电解液，从各电极14、15的上侧排出电解液。在该例中，电解液在电池单体10内从各电极14、15的下缘部朝向上缘部流动。
(双极板)
如图4所示，双极板31是在电极侧的面形成有流路40的带槽的双极板，该流路40具有供电解液流通的多个槽部400。图4中，为了容易理解，对没有形成有流路40(槽部400)的部分标注影线。图4所示的双极板31的一面侧(纸面正面)是与正电极14(参照图3B，图4中图示略)相对的面。双极板31的另一面侧(纸面背侧)是与负电极15(参照图3B，图4中图示略)相对的面。另外，在图4所示的双极板31中，与供液狭缝33s相连的下侧的缘部是正极电解液的供给侧。在双极板31中，与排液狭缝35s相连的上侧的缘部是正极电解液的排出侧。图4中，纸面左侧的粗线箭头表示电解液整体的电解液的流通方向。
各槽部400沿着电解液的流通方向形成，并以等间隔并列。该例所示的槽部400包括导入侧槽部410和排出侧槽部420，且导入侧槽部410和排出侧槽部420交替地排列设置。导入侧槽部410通过其一端与双极板31的下侧缘部连通、另一端至上侧缘部为止残留固定长度而形成。排出侧槽部420通过其一端与双极板31的上侧缘部连通、另一端至下侧缘部为止残留固定长度而形成。而且，作为流路40，设置有具有导入侧槽部410的导入路径41和具有排出侧槽部420的排出路径42。在该例中，导入路径41具有沿着双极板31的下侧缘部形成的导入侧整流槽部411。各导入侧槽部410的一端与导入侧整流槽部411连通。另外，排出路径42具有沿着双极板31的上侧缘部形成的排出侧整流槽部421。各排出侧槽部420的一端与排出侧整流槽部421连通。导入侧整流槽部411将从供液狭缝33s供给的电解液向各导入侧槽部410分配。排出侧整流槽部421将从各排出侧槽部420排出的电解液向排液狭缝35s汇集。在该例中，导入侧整流槽部411和排出侧整流槽部421设置于双极板31，但导入侧整流槽部411和排出侧整流槽部421也可以设置于框体32。
双极板31通过在电极侧的面具有槽部400，从而使在电池单体10(参照图2、图3B)内流动的电解液的流通电阻变小，能够减少电池单体10中的电解液的压力损失。因此，能够减少电池单体10的内部电阻(电池单体电阻)。在图4所示的双极板31中，导入路径41是用于对正电极14(参照图3B)供给正极电解液的流路。排出路径42是用于排出正极电解液的流路。通过具备这样的导入路径41和排出路径42，从而容易使所供给的正极电解液均匀地分布于正电极14的整个面。从供液狭缝33s供给于双极板31的一面侧的正极电解液经由导入路径41的导入侧整流槽部411在导入侧槽部410流动，分布于正电极14的整个面。在导入侧槽部410流动的正极电解液向在双极板31的一面侧配置的正电极14渗入，跨越导入侧槽部410与排出侧槽部420之间而向与导入侧槽部410相邻的排出侧槽部420流动。流动至排出路径42的排出侧槽部420的正极电解液经由排出侧整流槽部421从排液狭缝35s排出。
图4中，仅图示双极板31的一面侧(正电极14侧的面)，但在双极板31的另一面侧(负电极15侧的面)，也与一面侧相同，形成有具有供负极电解液流通的多个槽部的流路。在双极板31的另一面侧形成的负极电解液用的槽部(流路)的结构与图4所示的正极电解液用的槽部400(流路40)相同，因此省略其说明。
在该例中，各槽部400(导入侧槽部410及排出侧槽部420)的宽度、深度相同，其截面形状实质相等并在长度方向上均等。槽部400的宽度(开口宽度)、深度、相邻的槽部400的间隔能够根据双极板31的尺寸、厚度等适当地选择，没有特别限定。槽部400的截面形状(与槽部400的长度方向(电解液的流通方向)正交的截面的形状)例如可列举矩形、三角形(V字状)、梯形、半圆形、半椭圆形等。在该例中，为大致矩形(参照图5)。
槽部400的宽度(图5中，由w表示的开口宽度)例如可列举0.5mm以上且10mm以下，进一步为1mm以上且5mm以下。槽部400的深度(图5中，由d表示的从开口至底部的深度)例如可列举0.5mm以上且5mm以下，进一步为1mm以上且3mm以下。相邻的槽部400的间隔例如可列举0.5mm以上且30mm以下，进一步为1mm以上且5mm以下。
(电极)
主要参照图5对实施方式的电池单体10的特征部分之一的电极的埋没部进行说明。图5示出双极板31的与表面正交的厚度方向截面且与槽部400的长度方向(电解液的流通方向)正交的截面。图5中，仅图示构成电池单体10的正电极14侧的部分，负电极15侧与正电极14侧相同，因此省略图示。在双极板31的电极侧的面具有槽部400的情况下，在构成电池单体10时，在电池单体10内，电极14向双极板31侧被按压而压缩变形。因此，如图5所示，成为电极14的一部分埋没了槽部400内的状态。实施方式的电池单体10的特征之一在于，电极14具有埋没于双极板31的槽部400内的埋没部16，埋没部16的埋没量(图5中，由b表示的从槽部400的开口至埋没部16的前端为止的最大长度)为0.2mm以上且1.4mm以下。此外，图5中，为了方便说明，夸张埋没部16的状态而示意性地图示。
(埋没部的埋没量)
通过将埋没部16的埋没量控制为上述范围内，从而能够减少电极14的反应电阻。推测该理由为以下那样。在埋没部16的埋没量过小的情况下，位于槽部400上的部分(埋没部16的上侧的没有埋没于槽部400的部位)的纤维密度变得过大，在该非埋没部(图5中，交叉影线所示的部分)通过的电解液的流动容易产生湍流。因此，抑制在电极14内通过的电解液的湍流的整流效果受损，存在依赖于电解液的流量的反应电阻(流量依赖电阻)增大的担忧。另一方面，在埋没部16的埋没量过大的情况下，位于槽部400上的部分(非埋没部)的纤维密度变得过小，电极14与隔膜11之间的界面上的电荷移动不易顺畅地进行。由此，存在由于电荷移动引起的反应电阻(电荷移动电阻)增大的担忧。此处，在电极14中的不位于槽部400上而与双极板31的表面接触的部分也存在产生湍流的可能性，但位于槽部400上的部分所产生的湍流对电极14的反应电阻的影响更显著。
在埋没部16的埋没量为0.2mm以上且1.4mm以下的情况下，能够适度地确保位于槽部400上的部分(非埋没部)的纤维密度。由此，得到电极14内的整流效果，并且顺畅地进行电极14与隔膜11之间的界面的电荷移动。因此，能够抑制流量依赖电阻及电荷移动电阻的增加，能够减少电极14的反应电阻。另外，若埋没部16的埋没量为0.2mm以上且1.4mm以下，则容易减少在电池单体10内流动的电解液的温度变化的波动。由此，容易维持电解液的稳定性，进而能够抑制电池性能的劣化。埋没部16的埋没量进一步可列举0.3mm以上且0.7mm以下，0.4mm以上且0.6mm以下。埋没部16的埋没量能够通过电极材料、电极14的特性(厚度、压缩率、空隙率等)、构成电极14的碳纤维的种类、特性(纤维直径、杨氏模量等)来控制。
(埋没比)
而且，优选埋没部16的截面积相对于槽部400的截面积的比率(埋没比)为0.4％以上且75％以下。由此，能够有效地减少电极的反应电阻，而且容易更加减少在电池单体10内流动的电解液的温度变化的波动。埋没比进一步可列举5％以上且40％以下，10％以上且30％以下。此处，槽部400及埋没部16的截面积是指以下的截面的截面积，该截面是双极板31的与表面正交的厚度方向截面，且是与槽部400的长度方向(电解液的流通方向)正交的截面(图5所示的截面)。
(电极材料)
电极14由碳纤维集合体形成。碳纤维集合体的电极14是多孔质，在电极14内具有空隙。因此，电解液在电极14内流通，能够使电解液浸透、扩散。因此，与电解液反应的反应面积增加，容易确保反应场。作为碳纤维集合体，代表性地，可列举碳毡或者碳布。碳毡或者碳布具有适度的柔软性，容易变形。因此，在将碳毡或者碳布用于电极材料的情况下，容易形成埋没部16。特别是，碳毡由于碳纤维随机取向，所以具有容易使电解液扩散至电极14内的各个角落等的优点。作为碳纤维，代表性地，可列举PAN系碳纤维、沥青系碳纤维、人造丝系碳纤维。
(电极的厚度)
电极14的厚度例如为0.3mm以上且1.5mm以下。由此，容易将埋没部16的埋没量控制为上述范围内。另外，在电极14的厚度为0.3mm以上的情况下，容易充分确保与电解液反应的反应面积(反应场)。在电极14的厚度为1.5mm以下的情况下，容易使电解液充分在电极14内整体浸透、扩散。若电极14的厚度为1.5mm以下，则能够使电池单体10的厚度变薄。电极14的厚度进一步可列举0.5mm以上且1.3mm以下。
电极14的上述厚度不是电池单体10内的压缩状态的厚度，而是非压缩状态(自然状态)的厚度。电极14的压缩状态的厚度(图5中，由T1表示的厚度)能够通过利用光学显微镜、扫描式电子显微镜(SEM)等观察将电池单体10沿厚度方向切断得到的截面，并对除去埋没部16之外的电极14的与双极板31的表面接触的部分(不位于槽部400上的部分)的厚度进行测定来求出。电极14的非压缩状态的厚度能够通过在组装电池单体10前或者在组装电池单体10后从电池单体10取出电极14并测定没有对电极14作用外力的自然状态的厚度来求出。
(电极的压缩率)
电极14的压缩率例如为60％以上且95％以下。通过使电极14的压缩率为60％以上，从而电极14变形而其一部分埋没于槽部400内，容易形成埋没部16。在电极14的压缩率为60％以上的情况下，电极14的每单位体积的反应面积增加，与电解液反应的反应效率变高。通过使电极14的压缩率为95％以下，从而确保电极14内的空隙，容易充分确保电解液的流通性。因此，能够减少由于电解液的流通电阻引起的电池单体电阻。在电极14的压缩率为95％以下的情况下，能够抑制因过度的变形引起的电极14的损伤。电极14的压缩率进一步可列举70％以上且90％以下。电极14的压缩率例如能够通过电极14的厚度、收纳电极14的电池单体空间(图3B所示的电池单体框架3的凹部32o)的深度来调整。
在将电极14的压缩状态的厚度设为T1，将非压缩状态的厚度设为T0的情况下，电极14的压缩率为{(T0-T1)/T0}×100(％)。
(电极的空隙率)
电极14的空隙率例如为70％以上。通过使电极14的空隙率为70％以上，从而电极14容易变形，容易形成埋没部16。另外，在电极14的空隙率为70％以上的情况下，容易充分确保电解液的流通性，容易使电解液充分在电极14内浸透、扩散。电极14的空隙率的上限例如为95％以下。由此，能够抑制因纤维密度的降低引起的反应面积的减少、电极14的强度降低。电极14的空隙率进一步可列举80％以上且90％以下。在为碳毡或者碳布的情况下，电极14的空隙率能够通过碳纤维的面密度量(纤维密度)来调整。
电极14的上述空隙率不是电池单体10内的压缩状态的空隙率，而是非压缩状态(自然状态)的空隙率。在将电极14的真实体积设为V，将表观体积设为Va的情况下，电极14的空隙率成为{(Va-V)/Va}×100(％)。电极14的真实体积V能够通过将电极14的质量除以构成电极14的碳纤维的密度来计算。
(碳纤维的纤维直径)
碳纤维的平均纤维直径例如为20μm以下。通过使碳纤维的平均纤维直径为20μm以下，从而纤维细，具有挠性。因此，电极14容易变形，容易形成埋没部16。而且，通过纤维具有挠性，从而纤维不易刺穿隔膜11。另外，在碳纤维的平均纤维直径为20μm以下的情况下，电极14的每单位体积的反应面积增加，与电解液反应的反应效率变高。碳纤维的平均纤维直径的下限例如为5μm以上，进一步为10μm以上。由此，能够抑制电极14的强度降低。
碳纤维的纤维直径通过具有与纤维的截面积(与纤维的长度方向正交的截面的投影面积)相等的面积的圆的直径(等面积圆等效直径)来求出。碳纤维的平均纤维直径利用光学显微镜、扫描式电子显微镜(SEM)等观察电极14的截面，并利用图像分析计测碳纤维的纤维直径(等面积圆等效直径)，成为其平均值。测定纤维直径的纤维数例如为10根以上进一步为20根以上。
(碳纤维的杨氏模量)
碳纤维的杨氏模量例如为20GPa以上且200GPa以下。通过使碳纤维的杨氏模量为20GPa以上，从而纤维的弯曲刚性高。因此，在使电极14压缩变形时，能够抑制电极14的损伤。通过使碳纤维的杨氏模量为200GPa以下，从而电极14容易变形，容易形成埋没部16。另外，在碳纤维的杨氏模量为200GPa以下的情况下，能够抑制向隔膜11的刺穿。碳纤维的杨氏模量例如能够通过碳纤维的种类、使成为原料的有机纤维碳化的烧制条件(烧制温度等)来调整。
碳纤维的杨氏模量可列举通过从电极14提取碳纤维并利用拉伸试验来测定。
[实施方式的效果]
实施方式的电池单体10通过在双极板31的电极侧的面具有槽部400，从而能够使在电池单体10内流动的电解液的流通电阻变小，能够减少电池单体10中的电解液的压力损失。另外，通过使电极14由碳纤维集合体形成，从而电解液在电极14内流通，能够使电解液浸透、扩散，容易确保电极14与电解液反应的反应面积(反应场)。而且，通过使在双极板31的槽部400埋没的电极14的埋没部16的埋没量为0.2mm以上且1.4mm以下，从而能够抑制流量依赖电阻及电荷移动电阻的增加，能够减少电极14的反应电阻。因此，电池单体10能够减少电解液的压力损失，并且能够减少电极14的反应电阻。
另外，在埋没部16的埋没量为0.2mm以上且1.4mm以下的情况下，容易减少在电池单体10内流动的电解液的温度变化的波动。由此，容易维持电解液的稳定性，进而能够抑制电池性能的劣化。
实施方式的RF电池1通过具备实施方式的电池单体10，从而能够减少电池单体10中的电解液的压力损失，并且能够减少电极14的反应电阻。因此，RF电池1电池性能优异。
[试验例1]
制作上述的实施方式中说明的电池单体，并使用它组装RF电池，并进行了其评价。
在试验例1中，将厚度、空隙率等规格不同的各种碳毡用于电极，制作埋没部的埋没量不同的多个单电池单体(样品No.1～5及11～18)。在各样品的单电池单体中，正负的各电极使用相同的碳毡的电极，各电极的面积为9cm2。构成各样品的单电池单体所使用的电极的碳纤维为人造丝系碳纤维，使各样品的碳纤维的纤维直径、杨氏模量不同。另外，各样品的单电池单体所使用的电池单体框架准备收纳电极的凹部的深度不同的部件，由此，调整了各样品的电极的压缩率。
双极板使用在正负的电极侧的面形成有具有槽部的流路的带槽的双极板。各样品的单电池单体所使用的双极板的槽部(流路)的结构相同。槽部的宽度(开口宽度)为1mm，槽部的深度为2mm，槽部的截面积为2mm2，槽部的截面形状为矩形。
〈充放电试验〉
使用各样品的单电池单体组装单电池单体的RF电池，针对各电池在常温(25℃)下进行了充放电试验。正负的各电解液使用了硫酸钒水溶液(钒浓度：1.7mol/L)。充放电试验以电流密度90mA/cm2的恒定电流进行，若达到了预先设定的规定的切换电压，则切换充电和放电，进行了多个循环的充放电。而且，求出多个循环中的任意的一个循环中的平均电压及平均电流，并求出电池单体电阻。电池单体电阻通过对将平均电压除以平均电流得到的电阻值乘以电极面积来计算。
〈电极的反应电阻〉
根据各样品的单电池单体电池中求出的电池单体电阻求出电极的反应电阻。反应电阻成为从电池单体电阻减去导电电阻得到的电阻，并通过下述的式计算。导电电阻由Battery Hi-Tester(电池内阻测试仪)测定并求出。各样品的反应电阻如表1所示。
反应电阻(Ω·cm2)＝电池单体电阻(Ω·cm2)-导电电阻(Ω·cm2)
〈电解液的温度差〉
另外，在各电池的电池单体的入口侧和出口侧分别安装温度计，在上述充放电试验中，对向电池单体供给的电解液的温度和从电池单体排出的电解液的温度进行了测定。而且，求出从向第一个循环的电池单体供给的电解液的最低温度与从电池单体排出的电解液的最高温度之差(以下，称为“液温差”)。各样品的液温差如表1所示。
〈埋没部的埋没量〉
在充放电试验后，通过光学显微镜观察将各样品的单电池单体沿厚度方向切断的截面，对各样品的埋没部的埋没量及埋没比进行了测定。此处，针对一个样品，分别测定10个部位的埋没部的埋没量及埋没比，求出各自的平均值。各样品的埋没部的埋没量及埋没比如表1所示。另外，从将单电池单体沿厚度方向切断的截面测定了电极的压缩状态的厚度。
〈电极的厚度、压缩率、空隙率〉
在充放电试验后，从各样品的单电池单体取出电极，清洗了电极后，进行了干燥。其后，对各样品的电极的非压缩状态(自然状态)的厚度进行了测定。根据电极的压缩状态的厚度及非压缩状态的厚度计算并求出电极的压缩率。另外，对电极的真实体积及表观体积进行计测，计算并求出电极的空隙率。各样品的电极的厚度、压缩率、空隙率如表1所示。
〈碳纤维的平均纤维直径、杨氏模量〉
在充放电试验后，利用SEM观察从各样品的单电池单体取出的电极的截面，通过图像分析计测10根碳纤维的纤维直径(等面积圆等效直径)，并计算其平均值，从而求出碳纤维的平均纤维直径。另外，通过从电极提取碳纤维，并进行拉伸试验，从而测定出碳纤维的杨氏模量。构成各样品的电极的碳纤维的平均纤维直径、杨氏模量如表1所示。
[表1]
如表1所示，样品No.1～5满足埋没部的埋没量为0.2mm以上且1.4mm以下，并且满足埋没比为0.4％以上且75％以下。根据表1所示的结果可知，埋没部的埋没量为0.2mm以上且1.4mm以下的范围内的样品No.1～5与埋没量处于范围外的样品No.11～18比较，反应电阻小，能够抑制反应电阻。具体而言，样品No.1～5的反应电阻为0.25Ω·cm2以下，进一步为0.20Ω·cm2以下。因此，当在双极板的槽部埋没的电极的埋没部的埋没量为0.2mm以上且1.4mm以下的情况下，能够减少电极的反应电阻，能够提高RF电池的电池性能。而且，样品No.1～5液温差为5℃以下，与样品No.11～18比较，液温差小。据此可知，在样品No.1～5中，在电池单体内流动的电解液的温度变化的波动小。
另外，根据表1所示的结果可知，通过将电极的特性(厚度、压缩率、空隙率)、构成电极的碳纤维的特性(纤维直径、杨氏模量)设定为规定的范围内，容易将埋没部的埋没量及埋没比控制为上述范围内。
标号说明
1 氧化还原液流电池(RF电池)
2 氧化还原液流电池单体组(电池组)
10 氧化还原液流电池单体(电池单体)
11 隔膜
12 正极电池单体 13 负极电池单体
14 正电极 15负电极
16 埋没部
3 电池单体框架
31 双极板 32框体
32o 凹部
33、34 供液歧管 35、36 排液歧管
33s、34s 供液狭缝 35s、36s 排液狭缝
37 密封构件 38密封槽
40 流路
41 导入路径 42 排出路径
400 槽部
410 导入侧槽部 411 导入侧整流槽部
420 排出侧槽部 421 排出侧整流槽部
100P 正极循环流路 100N 负极循环流路
106 正极电解液罐 107 负极电解液罐
108、109 往路配管 110、111 返路配管
112、113 泵
200 子组
210 供排板 220 端板 230 紧固机构
80 交流/直流转换器 90 电力系统

Claims (9)

1.一种氧化还原液流电池单体，具备：被供给电解液的电极；和配置所述电极的双极板，其中，
所述双极板在所述电极侧的面具有供电解液流通的至少一个槽部，
所述电极由包含碳纤维的碳纤维集合体形成，并具有埋没部，所述埋没部被向所述双极板侧按压而埋没于所述槽部内，
所述埋没部的埋没量为0.2mm以上且1.4mm以下。
2.根据权利要求1所述的氧化还原液流电池单体，其中，
所述埋没部的截面积相对于所述槽部的截面积的比率为0.4％以上且75％以下。
3.根据权利要求1或2所述的氧化还原液流电池单体，其中，
所述电极的厚度为0.3mm以上且1.5mm以下。
4.根据权利要求1或2所述的氧化还原液流电池单体，其中，
所述电极的压缩率为60％以上且95％以下。
5.根据权利要求1或2所述的氧化还原液流电池单体，其中，
所述电极的空隙率为70％以上。
6.根据权利要求1或2所述的氧化还原液流电池单体，其中，
所述碳纤维集合体是从碳毡、碳布及碳纸中选择的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的氧化还原液流电池单体，其中，
所述碳纤维的平均纤维直径为20μm以下。
8.根据权利要求1或2所述的氧化还原液流电池单体，其中，
所述碳纤维的杨氏模量为20GPa以上且200GPa以下。
9.一种氧化还原液流电池，具备权利要求1～8中任一项所述的氧化还原液流电池单体。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7213144B2 (ja) * 2019-05-30 2023-01-26 東洋エンジニアリング株式会社 レドックスフロー電池

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015122230A (ja) * 2013-12-24 2015-07-02 住友電気工業株式会社 レドックスフロー電池
JP2017010809A (ja) * 2015-06-23 2017-01-12 住友電気工業株式会社 レドックスフロー電池、及びレドックスフロー電池用電極
JP2017041418A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 住友電気工業株式会社 双極板、セルフレーム及びセルスタック、並びにレドックスフロー電池
WO2017171289A1 (ko) * 2016-03-31 2017-10-05 주식회사 엘지화학 바이폴라 플레이트 및 이를 포함하는 레독스 흐름 전지
JP2017208272A (ja) * 2016-05-19 2017-11-24 住友電気工業株式会社 レドックスフロー電池
KR20170142753A (ko) * 2016-06-20 2017-12-28 알엠텍 주식회사 혼합형 산화환원 흐름 배터리에 의한 신재생에너지의 저장 및 사용장치 제조방법
CN107615546A (zh) * 2015-05-27 2018-01-19 住友电气工业株式会社 氧化还原液流电池
CN108183252A (zh) * 2016-12-08 2018-06-19 住友电气工业株式会社 氧化还原液流电池
CN108352535A (zh) * 2015-10-22 2018-07-31 住友电气工业株式会社 氧化还原液流电池电极及氧化还原液流电池

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3560181B2 (ja) * 1995-04-13 2004-09-02 東洋紡績株式会社 液流通型電解槽用電極材
JP5964986B2 (ja) * 2011-12-20 2016-08-03 ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションＵｎｉｔｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 混合流を用いるフローバッテリ
WO2013095376A1 (en) 2011-12-20 2013-06-27 Intel Corporation Strained channel region transistors employing source and drain stressors and systems including the same
JP2015122231A (ja) 2013-12-24 2015-07-02 住友電気工業株式会社 レドックスフロー電池
JP6103386B2 (ja) 2014-01-24 2017-03-29 住友電気工業株式会社 レドックスフロー電池
JP6201876B2 (ja) 2014-04-23 2017-09-27 住友電気工業株式会社 双極板、レドックスフロー電池、及び双極板の製造方法
WO2016104613A1 (ja) 2014-12-26 2016-06-30 昭和電工株式会社 レドックスフロー電池用電極およびレドックスフロー電池
JP2017091617A (ja) 2015-11-02 2017-05-25 旭化成株式会社 カーボンフェルト、二次電池、及び、カーボンフェルトの製造方法
KR102169179B1 (ko) * 2016-03-31 2020-10-21 주식회사 엘지화학 바이폴라 플레이트 및 이를 포함하는 레독스 흐름 전지
JP6108008B1 (ja) * 2016-05-30 2017-04-05 住友電気工業株式会社 双極板、セルフレーム及びセルスタック、並びにレドックスフロー電池
US20190267657A1 (en) * 2016-08-04 2019-08-29 Showa Denko K.K. Redox flow battery
US10403911B2 (en) * 2016-10-07 2019-09-03 Lockheed Martin Energy, Llc Flow batteries having an interfacially bonded bipolar plate-electrode assembly and methods for production and use thereof

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015122230A (ja) * 2013-12-24 2015-07-02 住友電気工業株式会社 レドックスフロー電池
CN107615546A (zh) * 2015-05-27 2018-01-19 住友电气工业株式会社 氧化还原液流电池
JP2017010809A (ja) * 2015-06-23 2017-01-12 住友電気工業株式会社 レドックスフロー電池、及びレドックスフロー電池用電極
JP2017041418A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 住友電気工業株式会社 双極板、セルフレーム及びセルスタック、並びにレドックスフロー電池
CN108352535A (zh) * 2015-10-22 2018-07-31 住友电气工业株式会社 氧化还原液流电池电极及氧化还原液流电池
WO2017171289A1 (ko) * 2016-03-31 2017-10-05 주식회사 엘지화학 바이폴라 플레이트 및 이를 포함하는 레독스 흐름 전지
JP2017208272A (ja) * 2016-05-19 2017-11-24 住友電気工業株式会社 レドックスフロー電池
KR20170142753A (ko) * 2016-06-20 2017-12-28 알엠텍 주식회사 혼합형 산화환원 흐름 배터리에 의한 신재생에너지의 저장 및 사용장치 제조방법
CN108183252A (zh) * 2016-12-08 2018-06-19 住友电气工业株式会社 氧化还原液流电池

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