JP7213144B2 - レドックスフロー電池 - Google Patents
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Description
図1(a)は、本発明の第1の実施形態に係るレドックスフロー電池の概略構成図である。図1(b)は、本実施形態のレドックスフロー電池を構成するセルスタックの概略構成図である。
図5は、本発明の第2の実施形態に係るレドックスフロー電池を構成するセルスタックの概略構成図である。本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、双極板が設けられていない点で第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、第1の実施形態と異なる構成のみ説明する。
図8は、本発明の第3の実施形態に係るレドックスフロー電池を構成する電池セルの一部を示す概略側面図、具体的には、正極セルの概略側面図である。図9(a)は、図8のD-D線に沿った断面図、図9(b)は、図8のE-E線に沿った断面図、図9(c)は、図8のF-F線に沿った断面図である。本実施形態は、第2の実施形態の変形例であり、電解液を電極内に流通させる流体流通機構の構成が第2の実施形態と異なっている。以下、第2の実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、第2の実施形態と異なる構成のみ説明する。なお、正極セルと負極セルの構成は実質的に同一であるため、正極セルに対する以下の説明は、負極セルにも当てはまることに留意されたい。
10 電池セル
11,11a~11c 正極電極
12 正極セル
13 負極電極
14 負極セル
15,15a~15c 隔膜
16 有孔シート
17 整流シート
18 導電部
19 分散板
20 セルフレーム
21 枠体
22 開口部
22a~22c 小開口
22d,22e 梁状部分
23,23a~23c 双極板
25,26 流路溝
27,28 連通部
30 隔膜部
31 支持枠部
40 セルケース
41,42 隔壁
43 電極保持部
44 枠部
45 格子部
46 集電部
47 補強部
48 分散板部
50 電解液導入管
50a 供給口
S1~S4 空間
X (開口部の)長手方向
Y (開口部の)幅方向
Claims (21)
- 長方形状の開口部であって、該開口部の長手方向に平行な第1の方向に沿って複数の小開口に分割された開口部を備えた枠体と、複数の領域に分割され、該各領域が前記小開口内に配置されて複数の凹部を形成する双極板とを有するセルフレームと、
複数の領域に分割され、該各領域が前記凹部内に収容された電極と、を有し、
前記複数の小開口のそれぞれは、長手方向が前記第1の方向に平行な長方形であり、
前記枠体が、前記開口部を前記第1の方向に垂直な第2の方向に横断して該開口部を前記複数の小開口に分割する梁状部分と、前記梁状部分の内部に設けられ、前記双極板の前記複数の領域を電気的に接続する導電部材とを有する、レドックスフロー電池。 - 複数の領域に分割され、該各領域が前記凹部を塞ぐように配置された隔膜を有する、請求項1に記載のレドックスフロー電池。
- 前記隔膜の前記複数の領域のそれぞれが、複数の小領域に分割されている、請求項2に記載のレドックスフロー電池。
- 前記隔膜が、プラスチックからなる支持枠部に支持されている、請求項2または3に記載のレドックスフロー電池。
- 前記双極板が、炭素メッキされた金属板からなる、請求項1から4のいずれか1項に記載のレドックスフロー電池。
- 前記枠体が、前記第2の方向において前記開口部に隣接して該開口部に接続され、前記開口部との間で活物質を含む流体を流通させる2つの流路溝を有する、請求項1から5のいずれか1項に記載のレドックスフロー電池。
- 前記複数の凹部内を流れる前記流体の偏流を抑制する偏流抑制機構を有する、請求項6に記載のレドックスフロー電池。
- 前記偏流抑制機構が、前記枠体に形成された複数の溝であって、前記流路溝と前記開口部との間で前記第1の方向に配列され、前記流路溝と前記開口部とを連通する複数の溝からなる連通部を有する、請求項7に記載のレドックスフロー電池。
- 前記偏流抑制機構が、前記凹部内で前記第1の方向に沿って配置された有孔シートを有する、請求項7または8に記載のレドックスフロー電池。
- 前記偏流抑制機構が、前記凹部内で前記第2の方向に沿って配置された整流シートを有する、請求項7から9のいずれか1項に記載のレドックスフロー電池。
- 前記2つの流路溝が、前記開口部の前記第1の方向の全体にわたって該第1の方向に延びている、請求項6から10のいずれか1項に記載のレドックスフロー電池。
- 前記枠体は、長手方向が前記第1の方向に平行な長方形である、請求項1から11のいずれか1項に記載のレドックスフロー電池。
- 前記枠体が、複数の前記開口部を備え、前記複数の開口部は、該開口部の長手方向が互いに平行になるように、前記開口部の長手方向と垂直な方向に沿って配列されている、請求項1から12のいずれか1項に記載のレドックスフロー電池。
- 筐体と、
前記筐体内に収容され板状に保持された電極と、
活物質を含む流体を前記電極の内側に供給して該電極の第1の面から回収することで前記電極内に流通させる流体流通機構と、
前記筐体の外部に設けられ、前記電極に電気的に接続された導電部と、を有し、
前記筐体が、前記電極の前記第1の面に間隔を置いて対向する隔壁と、前記電極の前記第1の面と反対側の第2の面に対向して接触する隔膜とを有し、
前記流体流通機構が、前記電極の内側に挿入された複数の流体導入管から構成され、前記電極に前記流体を供給する流体供給部と、前記筐体内で前記電極の前記第1の面と前記隔壁との間に形成された空間から構成され、前記電極から前記流体を回収する流体回収部とを有する、レドックスフロー電池。 - 前記流体導入管が、前記電極の側面に向けて開口する複数の供給口を有する、請求項14に記載のレドックスフロー電池。
- 前記隔膜が、複数の領域に分割され、プラスチックからなる支持枠部に支持されている、請求項14または15に記載のレドックスフロー電池。
- 前記隔膜の前記複数の領域のそれぞれが、複数の小領域に分割されている、請求項16に記載のレドックスフロー電池。
- 前記筐体内に収容され、前記電極を板状に保持する電極保持部を有する、請求項14から17のいずれか1項に記載のレドックスフロー電池。
- 前記電極保持部が、導電性材料からなり、前記電極保持部の内面を構成する集電部であって、少なくとも一部が前記電極保持部の外面に露出する集電部を有し、
前記導電部が、前記集電部の前記少なくとも一部に電気的に接続されている、請求項18に記載のレドックスフロー電池。 - 前記電極保持部が、プラスチックからなり、前記電極保持部の外面を構成して前記集電部を補強する補強部を有する、請求項19に記載のレドックスフロー電池。
- 前記導電性材料が炭素を含む、請求項19または20に記載のレドックスフロー電池。
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