JP2606335Y2 - Redox flow battery cell - Google Patents

Redox flow battery cell

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JP2606335Y2
JP2606335Y2 JP1992045065U JP4506592U JP2606335Y2 JP 2606335 Y2 JP2606335 Y2 JP 2606335Y2 JP 1992045065 U JP1992045065 U JP 1992045065U JP 4506592 U JP4506592 U JP 4506592U JP 2606335 Y2 JP2606335 Y2 JP 2606335Y2
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JP
Japan
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frame
diaphragm
frames
redox flow
bipolar plate
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Japanese (ja)
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JPH067157U (en
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克己 藤谷
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この考案は、一般に、レドックス
フロー電池のセルに関するものであり、より特定的に
は、部品点数を少なくすることができるように、かつ液
シールに対する信頼性を向上させることができるように
改良された、レドックスフロー電池のセルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a cell of a redox flow battery, and more specifically, to reducing the number of parts and improving the reliability of a liquid seal. To a redox flow battery cell improved to

【0002】[0002]

【従来の技術】電力会社は、安定した電力を需要家に供
給するために、電力の需要に合わせて発電を行なう必要
がある。このため、電力会社は、常に、最大需要に見合
った発電設備を建設し、需要に即応して発電を行なって
いる。しかしながら、図8の電力需要曲線Aで示すよう
に、昼間および夜間では、電力の需要に大きな差が存在
する。同様の現象は、週、月および季節間でも生じてい
る。
2. Description of the Related Art In order to supply stable power to customers, a power company needs to generate power in accordance with the demand for power. For this reason, electric power companies are constantly constructing power generation facilities that meet the maximum demand and generating electricity in response to the demand. However, as shown by the power demand curve A in FIG. 8, there is a large difference in power demand between daytime and nighttime. Similar phenomena occur during the week, month and season.

【0003】そこで、電力を効率よく貯蔵することが可
能であれば、オフピーク時、余剰電力(図8の符号Xで
示した部分に相当する。)を貯蔵し、ピーク時にこれを
放出すれば図7の符号Yで示した部分を賄うことができ
る。このようにすると、需要の変動に対応することがで
きるようになり、電力会社は、常にほぼ一定の電力(図
8の破線Zに相当する量)のみを発電すればよいことに
なる。このような負荷平準化を達成することができれ
ば、発電設備を軽減することが可能となり、かつエネル
ギーの節約ならびに石油等の燃料節減にも大きく寄与す
ることができる。
Therefore, if it is possible to efficiently store electric power, surplus electric power (corresponding to the portion indicated by the symbol X in FIG. 8) is stored at off-peak time, and released at peak time. 7 can be covered. In this way, it is possible to cope with fluctuations in demand, and the electric power company only needs to always generate substantially constant electric power (an amount corresponding to the broken line Z in FIG. 8). If such load leveling can be achieved, it is possible to reduce the number of power generation facilities, and to greatly contribute to saving energy and saving fuel such as oil.

【0004】そこで、従来より種々の電力貯蔵法が提案
されている。たとえば、揚水発電が既に実施されている
が、揚水発電では設備が消費地から遠く隔たった所に設
置されている。したがって、この方法においては、送変
電損失を伴うこと、ならびに環境面での立地に制約があ
ることなどの問題がある。それゆえに、揚水発電に代わ
る新しい電力貯蔵技術の開発が望まれており、その1つ
としてレドックスフロー電池の開発が進められている。
Therefore, various power storage methods have been conventionally proposed. For example, pumped storage power generation has already been implemented, but in pumped storage power generation, facilities are installed far away from the consuming area. Therefore, this method has problems such as transmission and transformation losses and restrictions on environmental location. Therefore, development of a new power storage technology that replaces pumped storage power generation is desired, and as one of them, the development of a redox flow battery is being promoted.

【0005】図9は、既に提案されているレドックスフ
ロー電池の一例を示す概略構成図である。図9を参照し
て、隔膜(たとえば陽イオン交換膜)10によって仕切
られた電解層20は、正電極12を有する正極室22お
よび負電極11を有する負極室21が設けられる。正極
室22には、タンク23aに貯蔵された正電解液がポン
プ24aによって連続的に供給される。同様に、負極室
21には、タンク23bに貯蔵された負電解液がポンプ
24bによって連続的に供給される。正電解液として、
たとえば鉄イオンを含む水溶液、負電解液として、たと
えばクロムイオンを含む水溶液を用いれば、Fe3 +
Fe2 + への還元(正極)とCr2 + のCr3 + への酸
化(負極)により放電が行なわれ、その逆反応により充
電が行なわれる。このとき、両極の間に設けられた隔膜
10を水素イオンが通過する。両極にそれぞれ起こる電
池反応を示すと、下記のとおりである。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a redox flow battery that has been already proposed. Referring to FIG. 9, an electrolytic layer 20 partitioned by a diaphragm (for example, a cation exchange membrane) 10 is provided with a positive electrode chamber 22 having a positive electrode 12 and a negative electrode chamber 21 having a negative electrode 11. Positive electrolyte stored in the tank 23a is continuously supplied to the positive electrode chamber 22 by the pump 24a. Similarly, the negative electrolytic solution stored in the tank 23b is continuously supplied to the negative electrode chamber 21 by the pump 24b. As a positive electrolyte,
For example, when an aqueous solution containing iron ions and an aqueous solution containing chromium ions as the negative electrolyte are used, reduction of Fe 3 + to Fe 2 + (positive electrode) and oxidation of Cr 2 + to Cr 3 + (negative electrode) Discharge is performed, and charging is performed by the reverse reaction. At this time, hydrogen ions pass through the diaphragm 10 provided between the two electrodes. The battery reactions occurring at both electrodes are as follows.

【0006】[0006]

【化1】 Embedded image

【0007】上記原理に従って作動するレドックスフロ
ー電池は、たとえば図10に示すセルが複数個積層され
た構造を有する。図に示すように、セル1では、双極板
13、負電極11、隔膜10、正電極12および双極板
14の構成要素が順に配列される。双極板13および1
4の外周部には、フレーム15aおよび15bがそれぞ
れ固定的に設けられる。フレーム15aと隔膜10との
間には、ガスケット16aが介在しており、隔膜10と
フレーム15bの間には、ガスケット16bが介在して
いる。正電極12は、隔膜10と双極板14の間に、挟
合された状態で配置されている。負電極11も同様に、
双極板13と隔膜10との間に、挟合された状態で配置
されている。フレーム15a,15b、ガスケット16
a,16bおよび隔膜10には、セル内部に電解液を供
給するための通路として働くマニホールド27が形成さ
れる。これらの構成要素は、重ねられた後、双極板1
3、負電極11および隔膜10で形成される負極室に負
電解液が充填され、双極板14、正電極12および隔膜
10で形成される正極室に正電解液が充填される。電解
液を充填するに際し、ガスケット16aおよび16b
は、締めつけられて電解液を外に漏らさないよう隔膜お
よびフレームにそれぞれ密着する。従来、このガスケッ
ト16a,16bは平板状のものが多く使用されてきて
いる。
A redox flow battery operating according to the above principle has, for example, a structure in which a plurality of cells shown in FIG. 10 are stacked. As shown in the figure, in the cell 1, the components of the bipolar plate 13, the negative electrode 11, the diaphragm 10, the positive electrode 12, and the bipolar plate 14 are sequentially arranged. Bipolar plates 13 and 1
Frames 15a and 15b are fixedly provided on the outer peripheral portion of the frame 4, respectively. A gasket 16a is interposed between the frame 15a and the diaphragm 10, and a gasket 16b is interposed between the diaphragm 10 and the frame 15b. The positive electrode 12 is arranged between the diaphragm 10 and the bipolar plate 14 so as to be sandwiched. Similarly, the negative electrode 11
It is arranged between the bipolar plate 13 and the diaphragm 10 in a sandwiched state. Frames 15a, 15b, gasket 16
Manifolds 27 serving as passages for supplying an electrolytic solution to the inside of the cell are formed in a, 16b and diaphragm 10. After these components are stacked, the bipolar plate 1
3. The negative electrolyte formed by the negative electrode 11 and the diaphragm 10 is filled with a negative electrolyte, and the positive electrode formed by the bipolar plate 14, the positive electrode 12 and the diaphragm 10 is filled with the positive electrolyte. When filling the electrolyte, gaskets 16a and 16b
Are tightly attached to the diaphragm and the frame, respectively, so as not to leak the electrolyte solution to the outside when tightened. Conventionally, the gaskets 16a and 16b are often of a flat plate shape.

【0008】以上のように構成されるセル1は、多数積
層されて図11に示すようなセルスタックを構成する。
セルスタック30において、セル1は多数重ねられ、1
対の端板17aおよび17bの間に挟まれてボルト18
によって締めつけられている。セルスタック30の側面
には、電解液の導入口19aおよび排出口19bを有す
る電解液給配板19cが設けられている。電力貯蔵用に
は、このようなセルスタックが適当数用いられる。
The cells 1 configured as described above are stacked in large numbers to form a cell stack as shown in FIG.
In the cell stack 30, a large number of cells 1 are stacked and 1
The bolt 18 is sandwiched between the pair of end plates 17a and 17b.
Has been tightened by. On the side surface of the cell stack 30, an electrolyte supply plate 19c having an electrolyte inlet 19a and an electrolyte outlet 19b is provided. An appropriate number of such cell stacks are used for power storage.

【0009】[0009]

【考案が解決しようとする課題】図12は、図10に示
すレドックスフロー電池のセルの詳細図である。図12
を参照して、ガスケット16a,16bは、双極板1
3,14と隔膜10との間隔を保持しながら電解液の漏
れを防止するものである。ガスケット16a,16bは
温度変化による緩みおよびクリープ等の発生を考慮して
締めつけられる。このような締めつけは、上述したよう
なボルトによって行なわれるが、従来の平板状ガスケッ
ト16a,16bでは、相当数のボルトを用いてガスケ
ット16a,16b全体にわたり均等に締めつけを行な
うことが難しく、このため、電解液の漏れを生じる恐れ
があった。また、密封性を確実にするため、非常に強い
力で締めつけを行なう必要があった。その圧力は、ガス
ケットが数%〜数十%変形するまで行なう必要がある反
面、不均等なまま強い締めつけが行なわれると、双極板
13,14等に歪みが生じ、この歪みが大きい場合、双
極板13,14が破損する恐れがあった。
FIG. 12 is a detailed view of the cells of the redox flow battery shown in FIG. FIG.
, Gaskets 16a and 16b are connected to bipolar plate 1
This is to prevent the electrolyte solution from leaking while maintaining the distance between the diaphragms 3 and 14 and the diaphragm 10. The gaskets 16a and 16b are tightened in consideration of the occurrence of loosening and creep due to temperature change. Such tightening is performed by the bolts as described above. However, it is difficult for the conventional flat gaskets 16a and 16b to uniformly tighten the entire gaskets 16a and 16b using a considerable number of bolts. In addition, there is a possibility that the electrolyte may leak. Further, in order to ensure the sealing performance, it is necessary to perform the tightening with a very strong force. The pressure must be maintained until the gasket is deformed by several% to several tens%. On the other hand, if the gasket is strongly tightened in an uneven manner, the bipolar plates 13, 14 and the like are distorted. The plates 13 and 14 may be damaged.

【0010】また、従来のセルは、次のような問題点も
あった。
The conventional cell also has the following problems.

【0011】すなわち、図12を参照して、フレーム1
5a,15bは塩化ビニール製であり、2枚の塩化ビニ
ールの平板を、塩化ビニール用接着剤により接着してい
た。また、フレーム15a,15bに溝切りを行ない、
双極板13,14を挟み、これらをエポキシ樹脂接着剤
で接着していた。
That is, referring to FIG.
Numerals 5a and 15b are made of vinyl chloride, and two vinyl chloride flat plates are adhered with an adhesive for vinyl chloride. Also, grooves are formed in the frames 15a and 15b,
The bipolar plates 13 and 14 were sandwiched, and these were bonded with an epoxy resin adhesive.

【0012】したがって、接着部において、両者の熱膨
張係数の相違による剥がれ、界面の剥離等の問題があ
り、液シールの信頼性に劣るという問題点があった。ま
た、接着作業も煩わしいものであった。さらに、ガスケ
ット16a,16bが必要であるため、部品点数が多い
という問題点もあった。
Accordingly, there is a problem that the adhesive portion is peeled off due to a difference in the thermal expansion coefficient between the two, and there is a problem such as peeling of the interface, and the reliability of the liquid seal is poor. Also, the bonding operation was troublesome. Further, since the gaskets 16a and 16b are required, there is a problem that the number of parts is large.

【0013】それゆえに、この考案の目的は、液シール
性の信頼性が高く、かつ部品点数が少なくなるように改
良された、レドックスフロー電池のセルを提供すること
を目的とする。
It is therefore an object of the present invention to provide a cell of a redox flow battery which has a high reliability in liquid sealing and is improved so that the number of parts is reduced.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本考案に係るレドックス
フロー電池のセルは、隔膜と、上記隔膜を間に挟んで両
側に配置された1対の双極板と、上記隔膜と上記双極板
との間に配置された電極と、を備える。上記1対の双極
板のそれぞれの外周部には、上記隔膜の周縁を挟んだ状
態で、それらの密着面を互いに密着させる第1のフレー
ムおよび第2のフレームが固定して設けられている。上
記隔膜と上記双極板との間に、上記電極を収容する電極
室が形成されている。上記第1および第2のフレームを
貫通するように、上記電極室に供給する電解液を流すた
めの貫通孔が設けられている。上記第1または第2のフ
レームの、前記双極板と前記隔膜との間に位置する厚み
部分に、上記貫通孔と上記電極室を接続し、上記貫通孔
を通って送られてくる電解液を上記電極室へ送る送液路
が内設されている。上記第1および第2のフレームのそ
れぞれの上記密着面に、上記双極板を取囲むように環状
に、電解液をシールするための第1シール手段が設けら
れている。上記第1または第2のフレームの上記密着面
に、上記第1シール手段とは別個独立に、上記貫通孔を
取囲むように、電解液をシールするための第2シール手
段が環状に設けられている。上記第1および第2フレー
ムは塩化ビニル樹脂で形成されている。
The redox flow battery according to the present invention comprises a diaphragm, a pair of bipolar plates disposed on both sides of the diaphragm, and a pair of the bipolar plate and the bipolar plate. And an electrode disposed therebetween. A first frame and a second frame are provided fixedly on the outer peripheral portion of each of the pair of bipolar plates, with the peripheral surfaces of the diaphragm being sandwiched therebetween, with their contact surfaces being in close contact with each other. An electrode chamber for housing the electrode is formed between the diaphragm and the bipolar plate. A through-hole for flowing an electrolytic solution to be supplied to the electrode chamber is provided so as to penetrate the first and second frames. The through-hole and the electrode chamber are connected to a thickness portion of the first or second frame located between the bipolar plate and the diaphragm, and an electrolytic solution sent through the through-hole is passed through. A liquid feed passage for feeding to the electrode chamber is provided internally. First sealing means for sealing an electrolytic solution is provided on each of the close contact surfaces of the first and second frames so as to surround the bipolar plate. On the contact surface of the first or second frame, a second seal means for sealing an electrolyte is provided in an annular shape so as to surround the through hole independently of the first seal means. ing. The first and second frames
The memory is made of vinyl chloride resin.

【0015】この考案の好ましい実施態様によれば、上
記シール手段は、上記密着面に設けられた突起部を含
む。
According to a preferred embodiment of the present invention, the sealing means includes a protrusion provided on the contact surface.

【0016】また、上記シール手段は、上記フレームの
密着面に設けられた環状の溝と、上記溝に嵌め込まれた
Oリングと、を含む。
Further, the sealing means includes an annular groove provided on the contact surface of the frame, and an O-ring fitted into the groove.

【0017】[0017]

【作用】この考案に係る、レドックスフロー電池のセル
によれば、1対の双極板のそれぞれの外周部に固定して
設けられた第1のフレームおよび第2のフレームが、隔
膜の周縁を挟んだ状態で、それらの密着面を互いに密着
させているので、隔膜をしっかりと固定でき、かつ液漏
れを強力に防止することができる。また、第1および第
2のフレームのそれぞれの密着面に、双極板を取囲むよ
うに環状に、電解液をシールするための第1シール手段
が設けられているので、従来用いられていたガスケット
は不要となる。また、第1または第2のフレームの密着
面に、上記第1シール手段とは別個独立に、上記貫通孔
を取囲むように、電解液をシールするための第2シール
手段が環状に設けられているので、シール手段が二重に
形成されていることになり、シール能力が向上する。
た、上記第1および第2フレームが塩化ビニル樹脂で形
成されているため、上記第1および第2シール手段を介
在させて、上記第1および第2のフレームの密着面を強
く密着させても、塩化ビニル樹脂の硬性のため、送液路
は閉塞されない。
According to the redox flow battery cell of the present invention, the first frame and the second frame fixedly provided on the respective outer peripheral portions of the pair of bipolar plates sandwich the peripheral edge of the diaphragm. In this state, the contact surfaces are brought into close contact with each other, so that the diaphragm can be firmly fixed and liquid leakage can be strongly prevented. In addition, the first sealing means for sealing the electrolyte is provided on each of the contact surfaces of the first and second frames so as to surround the bipolar plate. Becomes unnecessary. In addition, a second sealing means for sealing the electrolytic solution is provided on the contact surface of the first or second frame independently of the first sealing means in an annular manner so as to surround the through hole. Therefore, the sealing means is double-formed, and the sealing ability is improved. Ma
The first and second frames are made of vinyl chloride resin.
Therefore, the first and second sealing means
And strengthen the contact surfaces of the first and second frames.
Even if it is tightly adhered, due to the hardness of vinyl chloride resin,
Is not occluded.

【0018】[0018]

【実施例】以下、この考案の実施例を図について説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1は、この考案の一実施例に係る、レド
ックスフロー電池のセルの斜視図である。図2は、図1
におけるII−II線に沿う断面図であり、図3は、図
1におけるIII−III線に沿う断面図である。
FIG. 1 is a perspective view of a cell of a redox flow battery according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows FIG.
3 is a cross-sectional view along the line II-II, and FIG. 3 is a cross-sectional view along the line III-III in FIG.

【0020】これらの図を参照して、レドックスフロー
電池は、隔膜10を備える。隔膜10を間に挟んで、両
側に、1対の双極板13,14が配置されている。隔膜
10と双極板13との間には負電極11が配置され、隔
膜10と双極板14との間には正電極12が配置されて
いる。双極板13の外周部には、ゴム製のフレーム15
aが設けられ、双極板14の外周部にはゴム製のフレー
ム15bが設けられている。双極板13は、フレーム1
5aに挟み込まれて、固定されている。同様に、双極板
14はフレーム15bに挟み込まれて固定されている。
実施例に係るセルにおいては、双極板13,14とフレ
ーム15a,15bとは接着剤による接着はなされてい
ない。したがって、双極板13,14とフレーム15
a,15bとの間に熱膨張係数の相違があっても、相互
に密着ずれを起こすので、熱応力は発生せず、ひいて
は、双極板13,14の割れ、破損等がなくなる。ま
た、接着作業が不要となり、組立工数が減少するという
利点がある。
Referring to these drawings, the redox flow battery includes a diaphragm 10. A pair of bipolar plates 13 and 14 are arranged on both sides with the diaphragm 10 interposed therebetween. A negative electrode 11 is arranged between the diaphragm 10 and the bipolar plate 13, and a positive electrode 12 is arranged between the diaphragm 10 and the bipolar plate 14. A rubber frame 15 is provided on the outer peripheral portion of the bipolar plate 13.
a, and a rubber frame 15 b is provided on the outer peripheral portion of the bipolar plate 14. The bipolar plate 13 is the frame 1
5a and is fixed. Similarly, bipolar plate 14 is sandwiched and fixed between frames 15b.
In the cell according to the embodiment, the bipolar plates 13 and 14 and the frames 15a and 15b are not bonded with an adhesive. Therefore, the bipolar plates 13 and 14 and the frame 15
Even if there is a difference in the coefficient of thermal expansion between a and 15b, mutual displacement occurs, so that no thermal stress is generated, and as a result, cracks and breakage of the bipolar plates 13 and 14 are eliminated. Further, there is an advantage that the bonding operation is not required and the number of assembling steps is reduced.

【0021】フレーム15aとフレーム15bは隔膜1
0を間に挟んで、互いに密着させられている。フレーム
15a,15bの密着面には、双極板14を取囲むよう
に設けられた、電解液をシールするためのシール手段5
2が設けられている。シール手段52は、山脈状の突起
部によって構成される。山脈状の突起部は、フレーム1
5a,15bと一体的に形成されている。フレーム15
aの密着面に形成された突起部(52)と、フレーム1
5bの密着面に形成された突起部(52)は、フレーム
15aの密着面とフレーム15bの密着面とを互いに密
着させたとき、それぞれ、互いにずれるように形成され
ている。
The frame 15a and the frame 15b are
They are in close contact with each other with a 0 therebetween. Sealing means 5 for sealing the electrolyte is provided on the contact surfaces of the frames 15a and 15b so as to surround the bipolar plate 14.
2 are provided. The sealing means 52 is constituted by a mountain-shaped projection. The mountain-shaped projection is the frame 1
5a and 15b are formed integrally. Frame 15
a and a projection (52) formed on the contact surface of
The protrusions (52) formed on the contact surface of the frame 5b are formed so as to be shifted from each other when the contact surface of the frame 15a and the contact surface of the frame 15b are brought into close contact with each other.

【0022】フレーム15a,15bのそれぞれには、
電解液を通過させるための貫通孔51が設けられてい
る。フレーム15a,15bの密着面には、貫通孔51
を取囲むように、環状に形成されたシール用の突起部5
3が設けられている。実施例に係るセルにおいては、締
めつけによってフレーム15aとフレーム15bを隔膜
10を間に挟んで密着させられる。この密着にあたり、
フレーム15a,15bの密着面に形成された突起部5
2,53が、対応するフレーム15a,15bに当てら
れる。次いで締めつけによって、この突起部52,53
が潰れるようにして、フレーム15aとフレーム15b
は隔膜10を間に挟んで密着させられる。突起部52,
53はごく小さいものであるため、その変形には従来に
比べて大きな力を要さない。しかも、比較的小さい力に
よって突起部全体にわたり均等に変形を起こすことがで
きる。このため、締めつけが弱くても容易に突起部5
2,53を密着させることができ、確実にシール性を保
持することができる。なお、図2、図3において、矢印
は、電解液が流れていく方向を表わしている。
Each of the frames 15a and 15b has
A through hole 51 for passing the electrolyte is provided. The through holes 51 are provided on the contact surfaces of the frames 15a and 15b.
Ring-shaped sealing projections 5 surrounding the
3 are provided. In the cell according to the embodiment, the frame 15a and the frame 15b are brought into close contact with the diaphragm 10 interposed therebetween by tightening. In this close contact
Protrusions 5 formed on the contact surfaces of frames 15a and 15b
2 and 53 are assigned to the corresponding frames 15a and 15b. Then, the projections 52 and 53 are tightened.
So that the frames 15a and 15b
Are adhered with the diaphragm 10 interposed therebetween. Projection 52,
Since 53 is very small, its deformation does not require a large force as compared with the related art. In addition, the deformation can be uniformly caused over the entire protrusion by a relatively small force. Therefore, even if the tightening is weak, the protrusion 5
2 and 53 can be brought into close contact with each other, and the sealing property can be reliably maintained. In FIGS. 2 and 3, the arrows indicate the direction in which the electrolyte flows.

【0023】なお、上記実施例では、フレーム15a,
15bをゴムで形成した場合を例示したが、この考案は
これに限られるものでなく、これらを塩化ビニールで構
成してもよい。
In the above embodiment, the frames 15a, 15a,
Although the case where 15b is formed of rubber is illustrated, the present invention is not limited to this, and these may be formed of vinyl chloride.

【0024】図4は、この考案の、他の実施例に係る、
レドックスフロー電池のセルの斜視図である。図4は、
図3におけるV−V線に沿う断面図である。図5は、図
3における、VI−VI線に沿う断面図である。なお、
図4、5、6に示す実施例は、以下の点を除いて、図
1、2、3に示す実施例と同様であるので、同一の部分
には、同一の番号を付し、その説明を繰返さない。図3
に示す実施例が、図1に示す実施例と異なる点は、シー
ル手段として、溝と、該溝に嵌まり込むOリングの組合
せを用いた点である。図4、図5、図6を参照して、シ
ール手段52は、フレーム15a,15bの密着面に、
双極板13,14を取囲むように、環状に溝521が形
成され、この溝521にO−リング520が嵌め込まれ
ている点である。また、フレーム15a,15bの密着
面に、貫通孔51を取囲むように、環状に溝531が形
成されており、この溝531にO−リング530が嵌め
込まれている点も、相違する。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
It is a perspective view of the cell of a redox flow battery. FIG.
FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 3. FIG. 5 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. In addition,
The embodiment shown in FIGS. 4, 5, and 6 is the same as the embodiment shown in FIGS. 1, 2, and 3 except for the following points. Is not repeated. FIG.
1 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that a combination of a groove and an O-ring fitted into the groove is used as the sealing means. Referring to FIGS. 4, 5 and 6, the sealing means 52 is provided on the contact surfaces of the frames 15a and 15b.
A groove 521 is formed annularly so as to surround the bipolar plates 13 and 14, and an O-ring 520 is fitted into the groove 521. Another difference is that a groove 531 is formed annularly on the contact surfaces of the frames 15a and 15b so as to surround the through hole 51, and an O-ring 530 is fitted into the groove 531.

【0025】この実施例において、締めつけによって双
極板13,14の外周部に設けられたフレーム15aと
フレーム15bは、隔膜10を間に挟んで密着させられ
る。この密着にあたり、フレーム15a,15bの溝5
21,531に嵌め込まれたO−リング520,530
が、隔膜10を介在させて、対向するフレーム15a,
15bに当てられる。次いで、締めつけによって、この
O−リング520,530が潰れるようにして、フレー
ム15a,15bに密着させられる。O−リング52
0,530はごく小さいものであるため、その変形には
従来に比べて大きな力を要さない。しかも、比較的小さ
い力によってO−リング520,530全体にわたり均
等に変形を起こすことができる。このため、締めつけが
弱くても容易にO−リング520,530を密着させる
ことができ、確実にシール性を保持することができる。
In this embodiment, the frames 15a and 15b provided on the outer peripheral portions of the bipolar plates 13 and 14 by tightening are brought into close contact with the diaphragm 10 interposed therebetween. In this close contact, the grooves 5 of the frames 15a and 15b
O-rings 520, 530 fitted into 21,531
However, the opposite frames 15a,
15b. Next, the O-rings 520 and 530 are brought into close contact with the frames 15a and 15b such that the O-rings 520 and 530 are crushed by tightening. O-ring 52
Since 0,530 is very small, its deformation does not require a large force as compared with the related art. In addition, the entire O-rings 520 and 530 can be uniformly deformed by a relatively small force. Therefore, even if the tightening is weak, the O-rings 520 and 530 can be easily brought into close contact with each other, and the sealing property can be reliably maintained.

【0026】また、O−リングを用いる方法は、次のよ
うな利点を有する。図7(a)を参照して、O−リング
520,530の大きさによって、締めつけ代60の間
隔は定められる。図7(b)を参照して(図7(b)は
締めつけた状態を示す。)、O−リング520,530
を用いる方法によれば、電池の性能に影響する、双極板
13と双極板14との面間隔を厳密に所定の寸法に保つ
ことができる。
The method using the O-ring has the following advantages. Referring to FIG. 7A, the interval between the tightening allowances 60 is determined by the sizes of the O-rings 520 and 530. Referring to FIG. 7B (FIG. 7B shows a tightened state), O-rings 520 and 530 are shown.
According to this method, the surface spacing between the bipolar plate 13 and the bipolar plate 14, which affects the performance of the battery, can be strictly maintained at a predetermined size.

【0027】[0027]

【考案の効果】以上説明したとおり、この考案に係るレ
ドックスフロー電池のセルによれば、1対の双極板のそ
れぞれの外周部に固定して設けられた第1のフレームお
よび第2のフレームが、隔膜の周縁を挟んだ状態で、そ
れらの密着面を互いに密着させているので、隔膜をしっ
かりと固定でき、かつ液漏れを強力に防止することがで
きる。また、第1および第2のフレームのそれぞれの密
着面に、双極板を取囲むように環状に設けられた、電解
液をシールするための第1シール手段を備えているの
で、従来用いられていたガスケットは不要となる。その
結果、部品点数は少なくなり、かつ組立工数も低くな
り、レドックスフロー電池のセルの製造コストを低減す
ることができるという効果を奏する。また、第1または
第2のフレームの密着面に、上記第1シール手段とは別
個独立に、上記貫通孔を取囲むように、電解液をシール
するための第2シール手段が環状に設けられているの
で、シール手段が二重に形成されていることになり、電
解液をシールする能力が向上するという効果を奏する。
また、第1および第2フレームが塩化ビニル樹脂で形成
されているため、上記第1および第2シール手段を介在
させて上記第1および第2フレームの密着面を強く密着
させても、塩化ビニル樹脂の硬性のため、送液路は閉塞
されない。その結果、液漏れを強力に防止しつつ、電解
液を円滑に循環させることができる。
As described above, according to the redox flow battery cell of the present invention, the first frame and the second frame fixedly provided on the respective outer peripheral portions of the pair of bipolar plates are provided. Since the contact surfaces of the diaphragms are in close contact with each other while sandwiching the peripheral edge of the diaphragm, the diaphragms can be firmly fixed and liquid leakage can be strongly prevented. In addition, since the first and second frames are provided with first sealing means for sealing the electrolyte, the first sealing means is provided on the respective contact surfaces of the first and second frames so as to surround the bipolar plate. No gasket is required. As a result, the number of parts is reduced and the number of assembling steps is reduced, so that the production cost of the cells of the redox flow battery can be reduced. In addition, a second sealing means for sealing the electrolytic solution is provided on the contact surface of the first or second frame independently of the first sealing means in an annular manner so as to surround the through hole. As a result, the sealing means is double-formed, and the effect of improving the ability to seal the electrolyte is exhibited.
The first and second frames are made of vinyl chloride resin.
Therefore, the first and second sealing means are interposed.
And tightly contact the contact surfaces of the first and second frames.
Even if it is made, the liquid supply path is blocked due to the rigidity of the vinyl chloride resin.
Not done. As a result, while preventing liquid leakage strongly,
The liquid can be circulated smoothly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この考案の一実施例に係る、レドックスフロー
電池のセルの斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a cell of a redox flow battery according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるII−II線に沿う断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG.

【図3】図1におけるIII−III線に沿う断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.

【図4】この考案の他の実施例に係る、レドックスフロ
ー電池のセルの斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a cell of a redox flow battery according to another embodiment of the present invention.

【図5】図4におけるV−V線に沿う断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 4;

【図6】図4におけるVI−VI線に沿う断面図であ
る。
FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 4;

【図7】シール手段としてO−リングを用いた場合の利
点を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining an advantage when an O-ring is used as a sealing means.

【図8】電力需要曲線を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a power demand curve.

【図9】レドックスフロー電池のシステム構成を示す模
式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a system configuration of a redox flow battery.

【図10】従来の積層型2値電池のセルを示す斜視図で
ある。
FIG. 10 is a perspective view showing cells of a conventional stacked binary battery.

【図11】レドックスフロー電池のセルスタックを示す
斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a cell stack of a redox flow battery.

【図12】従来の、レドックスフロー電池のセルの詳細
図である。
FIG. 12 is a detailed view of a cell of a conventional redox flow battery.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 隔膜 11 負電極 12 正電極 13 双極板 14 双極板 15a フレーム 15b フレーム 52 シール手段 Reference Signs List 10 diaphragm 11 negative electrode 12 positive electrode 13 bipolar plate 14 bipolar plate 15a frame 15b frame 52 sealing means

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 隔膜と、 前記隔膜を間に挟んで両側に配置された1対の双極板
と、 前記隔膜と前記双極板との間に配置された電極と、 前記1対の双極板のそれぞれの外周部に固定して設けら
れ、前記隔膜の周縁を挟んだ状態で、それらの密着面を
互いに密着させる第1のフレームおよび第2のフレーム
と、 前記隔膜と前記双極板との間に形成され、前記電極を収
容する電極室と、 前記第1および第2のフレームを貫通するように設けら
れ、前記電極室に供給する電解液を流すための貫通孔
と、 前記第1または第2のフレームの、前記双極板と前記隔
膜との間に位置する厚み部分に内設され、前記貫通孔と
前記電極室を接続し、前記貫通孔を通って送られてくる
電解液を前記電極室へ送る送液路と、 前記第1および第2のフレームのそれぞれの前記密着面
に、前記双極板を取囲むように環状に設けられ、電解液
をシールするための第1シール手段と、 前記第1または第2のフレームの前記密着面に、前記第
1シール手段とは別個独立に、前記貫通孔を取囲むよう
に環状に設けられた、電解液をシールするための第2シ
ール手段と、を備え、 前記第1および第2フレームは塩化ビニル樹脂で形成さ
れている、 レドックスフロー電池のセル。
A diaphragm, a pair of bipolar plates disposed on both sides of the diaphragm, an electrode disposed between the diaphragm and the bipolar plate, and a pair of bipolar plates. A first frame and a second frame, which are fixedly provided on the respective outer peripheral portions and sandwich their contact surfaces with each other while sandwiching the periphery of the diaphragm, between the diaphragm and the bipolar plate; An electrode chamber formed and accommodating the electrode; a through hole provided to penetrate the first and second frames, for flowing an electrolytic solution to be supplied to the electrode chamber; Of the frame, which is provided in a thickness portion located between the bipolar plate and the diaphragm, connects the through hole to the electrode chamber, and supplies the electrolytic solution sent through the through hole to the electrode chamber. A liquid supply path to be sent to each of the first and second frames A first seal means provided in an annular shape on the contact surface to surround the bipolar plate to seal an electrolyte; and a first seal on the contact surface of the first or second frame. And a second sealing means for sealing the electrolytic solution, which is annularly provided so as to surround the through hole, independently of the means , wherein the first and second frames are formed of a vinyl chloride resin. Sa
It is to have the cell of the redox flow battery.
【請求項2】 前記第1シール手段は、前記第1および
第2のフレームの前記密着面のそれぞれに一体的に形成
された凸部で形成されている、請求項1に記載の、レド
ックスフロー電池のセル。
2. The redox flow according to claim 1, wherein said first sealing means is formed by a projection integrally formed on each of said contact surfaces of said first and second frames. Battery cell.
【請求項3】 前記第1のフレームの前記密着面に形成
された凸部と前記第2のフレームの前記密着面に形成さ
れた凸部は、前記第1のフレームの密着面と前記第2の
フレームの密着面とを互いに密着させたとき、それぞれ
互いにずれるように形成されている、請求項2に記載
の、レドックスフロー電池のセル。
3. A projection formed on the contact surface of the first frame and a projection formed on the contact surface of the second frame, the projection formed on the contact surface of the first frame and the projection formed on the second frame. The cell of the redox flow battery according to claim 2, wherein the cells are formed so as to be shifted from each other when the contact surfaces of the frame are brought into close contact with each other.
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