KR20190055013A - 프레임 바디, 셀프레임, 셀스택 및 레독스 플로우 전지 - Google Patents

프레임 바디, 셀프레임, 셀스택 및 레독스 플로우 전지 Download PDF

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KR20190055013A
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히데유키 야마구치
다카시 간노
겐지 모토이
다케시 야마나
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스미토모덴키고교가부시키가이샤
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Abstract

레독스 플로우 전지의 셀프레임에 이용되는 프레임 바디이며, 상기 프레임 바디는 외주부를 가지며, 상기 외주부는, 상기 프레임 바디의 중심으로부터 상기 프레임 바디의 외주로 향할수록 서서히 두께가 얇아지는 박육 영역을 갖는 프레임 바디.

Description

프레임 바디, 셀프레임, 셀스택 및 레독스 플로우 전지
본 발명은, 프레임 바디, 셀프레임, 셀스택 및 레독스 플로우 전지에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 쌍극판을 갖는 셀프레임, 정극 전극, 격막, 부극 전극 및 셀프레임을 복수 적층하고, 그 적층체를 급배판 사이에 끼워 넣은 셀스택 및 그 셀스택을 이용한 레독스 플로우 전지가 기재되어 있다. 셀프레임은, 쌍극판과, 이 쌍극판의 외주에 배치되는 프레임 바디를 구비한다. 이 구성에서는, 인접하는 각 셀프레임의 쌍극판 사이에 하나의 셀이 형성된다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2015-79738호 공보
본 개시의 프레임 바디는,
레독스 플로우 전지의 셀프레임에 이용되는 프레임 바디이며,
상기 프레임 바디는 외주부를 가지며,
상기 외주부는, 상기 프레임 바디의 중심으로부터 상기 프레임 바디의 외주로 향할수록 서서히 두께가 얇아지는 박육 영역을 갖는다.
본 개시의 셀프레임은,
본 개시의 프레임 바디와, 상기 프레임 바디에 지지되는 쌍극판을 구비한다.
본 개시의 셀스택은,
본 개시의 셀프레임을 구비한다.
본 개시의 레독스 플로우 전지는,
본 개시의 셀스택을 구비한다.
도 1은 실시형태 1에 관한 레독스 플로우 전지의 동작 원리도이다.
도 2는 실시형태 1에 관한 레독스 플로우 전지의 개략 구성도이다.
도 3은 실시형태 1에 관한 셀스택의 개략 구성도이다.
도 4는 실시형태 1에 관한 셀프레임의 평면도이다.
도 5는 실시형태 1에 관한 셀스택의 부분 종단면도이다.
도 6은 실시형태 2에 관한 셀스택의 부분 종단면도이다.
도 7은 실시형태 3에 관한 셀스택의 부분 종단면도이다.
도 8은 실시형태 4에 관한 셀스택의 부분 종단면도이다.
도 9는 실시형태 5에 관한 셀스택의 부분 종단면도이다.
도 10은 실시형태 6에 관한 셀스택의 부분 종단면도이다.
도 11은 실시형태 7에 관한 셀프레임의 평면도이다.
도 12는 실시형태 8에 관한 셀프레임의 평면도이다.
도 13은 실시형태 9에 관한 셀프레임의 평면도이다.
[본 개시가 해결하고자 하는 과제]
종래의 셀프레임의 프레임 바디에서는, 평면에서 봤을 때의 외주부의 두께 방향을 따르는 단면 형상은 직사각형이었다. 그 때문에, 복수의 셀프레임을 적층할 때, 및 적층한 복수의 셀프레임을 체결할 때 등, 인접하는 한쪽의 셀프레임의 프레임 바디의 외측 단부를 구성하는 모서리부가, 다른쪽의 셀프레임의 프레임 바디를 손상하는 경우가 있다. 셀스택의 셀프레임은, 금형 내에 수지를 사출하는 사출 성형으로 제조되는 경우가 많기 때문에, 상기 모서리부에 의한 손상에 의해 깨어질 우려도 있다.
따라서, 본 개시에서는, 적층시 또는 체결시에 손상이 생기기 어려운 프레임 바디 및 셀프레임을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또한, 본 개시에서는, 적층된 셀프레임에 손상이 생기기 어려운 셀스택을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또한, 본 개시에서는, 셀프레임에 손상이 생기기 어려운 셀스택을 구비하는 레독스 플로우 전지를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
[본 개시의 효과]
본 개시의 프레임 바디 및 셀프레임에 의하면, 적층시에 손상되기 어렵다. 또한, 본 개시의 셀스택 및 레독스 플로우 전지에 의하면, 이들을 구성하는 셀프레임의 프레임 바디에 손상이 생기기 어렵다.
[본원발명의 실시형태의 설명]
처음에 본원발명의 실시형태의 내용을 열기하여 설명한다.
<1> 실시형태에 관한 프레임 바디는,
레독스 플로우 전지의 셀프레임에 이용되는 프레임 바디이며,
상기 프레임 바디는 외주부를 가지며,
상기 외주부는, 상기 프레임 바디의 중심으로부터 상기 프레임 바디의 외주로 향할수록 서서히 두께가 얇아지는 박육 영역을 갖는다.
상기 구성의 프레임 바디이면, 복수의 셀프레임을 적층했을 때나, 적층한 셀프레임을 체결했을 때에, 인접하는 한쪽의 셀프레임의 프레임 바디의 외측 단부를 구성하는 부분이, 다른쪽의 셀프레임의 프레임 바디에 접촉하여 다른쪽의 셀프레임이 손상되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 셀프레임의 프레임 바디의 손상에 따르는 문제, 예컨대 인접하는 셀프레임 사이에서 전해액이 새는 등의 문제를 회피할 수 있다. 여기서, 외주부의 전체 둘레에 걸쳐 박육 영역이 형성되어 있어도 좋고, 일부에 박육 영역이 형성되어 있어도 좋다.
<2> 실시형태에 관한 프레임 바디의 일형태로서,
상기 프레임 바디의 중심을 통과하여 상기 프레임 바디의 두께 방향을 따르는 면을 절단면으로 하는 단면에 있어서, 상기 박육 영역의 단면 형상은 펜슬다운 형상을 구비하는 형태를 들 수 있다.
박육 영역의 단면 형상을 펜슬다운 형상으로 함으로써, 인접하는 한쪽의 셀프레임의 프레임 바디의 외측 단부를 구성하는 부분이, 다른쪽의 셀프레임의 프레임 바디에 접촉하여 다른쪽의 셀프레임이 손상되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
<3> 실시형태에 관한 프레임 바디의 일형태로서,
상기 프레임 바디의 중심을 통과하여 상기 프레임 바디의 두께 방향을 따르는 면을 절단면으로 하는 단면에 있어서, 상기 박육 영역의 단면 형상은 직사각형의 모서리부가 R 면취된 형상인 형태를 들 수 있다.
박육 영역의 단면 형상을 직사각형의 모서리부가 R 면취된 형상으로 함으로써, 인접하는 한쪽의 셀프레임의 프레임 바디의 외측 단부를 구성하는 부분이, 다른쪽의 셀프레임의 프레임 바디에 접촉하여 다른쪽의 셀프레임이 손상되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
<4> 실시형태에 관한 프레임 바디의 일형태로서,
상기 프레임 바디의 중심을 통과하여 상기 프레임 바디의 두께 방향을 따르는 면을 절단면으로 하는 단면에 있어서, 상기 박육 영역의 단면 형상은 직사각형의 모서리부가 C 면취된 형상인 형태를 들 수 있다.
박육 영역의 단면 형상을 직사각형의 모서리부가 C 면취된 형상으로 함으로써, 인접하는 한쪽의 셀프레임의 프레임 바디의 외측 단부를 구성하는 부분이, 다른쪽의 셀프레임의 프레임 바디에 접촉하여 다른쪽의 셀프레임이 손상되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
<5> 실시형태에 관한 프레임 바디의 일형태로서,
상기 프레임 바디의 중심을 통과하여 상기 프레임 바디의 두께 방향을 따르는 면을 절단면으로 하는 단면에 있어서, 상기 박육 영역의 단면 형상은 곡선만으로 구성되어 있는 형태를 들 수 있다.
외주부의 적어도 일부를 라운딩함으로써, 인접하는 한쪽의 셀프레임의 프레임 바디의 외측 단부를 구성하는 부분이, 다른쪽의 셀프레임의 프레임 바디에 접촉하여 다른쪽의 셀프레임이 손상되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
<6> 실시형태에 관한 셀프레임은,
실시형태에 관한 프레임 바디와, 상기 프레임 바디에 지지되는 쌍극판을 구비한다.
상기 구성의 셀프레임이면, 복수의 셀프레임을 적층했을 때나, 적층한 셀프레임을 체결했을 때에, 인접하는 한쪽의 셀프레임의 프레임 바디의 외측 단부를 구성하는 부분이, 다른쪽의 셀프레임의 프레임 바디에 접촉하여 다른쪽의 셀프레임이 손상되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 셀프레임의 프레임 바디의 손상에 따르는 문제, 예컨대 인접하는 셀프레임 사이에서 전해액이 새는 등의 문제를 회피할 수 있다.
<7> 실시형태에 관한 셀스택은,
실시형태에 관한 셀프레임을 구비한다.
실시형태의 셀스택에 의하면, 구성 요소의 하나인 적층된 셀프레임에 손상이 생기기 어렵다. 그 때문에, 실시형태의 셀스택을 이용하여 레독스 플로우 전지를 구성했을 때에, 셀프레임의 손상에 따르는 문제, 예컨대 인접하는 셀프레임 사이에서 전해액이 새는 등의 문제를 회피할 수 있다.
<8> 실시형태에 관한 레독스 플로우 전지는,
실시형태에 관한 셀스택을 구비한다.
실시형태의 레독스 플로우 전지는, 셀프레임에 손상이 생기기 어려운 셀스택을 구비하는 레독스 플로우 전지이다. 그 때문에, 실시형태의 레독스 플로우 전지는, 셀프레임의 손상에 따르는 문제, 예컨대 인접하는 셀프레임 사이에서 전해액이 새는 등의 문제를 회피할 수 있는 레독스 플로우 전지가 된다.
[본 발명의 실시형태의 상세]
이하, 실시형태에 관한 레독스 플로우 전지(RF 전지)의 실시형태를 설명한다. 또, 본 발명은 실시형태에 나타내는 구성에 한정되는 것이 아니라, 청구범위에 의해 나타나며, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내의 모든 변경이 포함되는 것을 의도한다.
<실시형태 1>
실시형태 1에 관한 RF 전지를 도 1∼도 5에 기초하여 설명한다.
≪RF 전지≫
RF 전지는, 전해액 순환형의 축전지의 하나이며, 태양광 발전이나 풍력 발전과 같은 신에너지의 축전에 이용되고 있다. 도 1의 RF 전지(1)의 동작 원리도에 나타낸 바와 같이, RF 전지(1)는, 정극용 전해액에 포함되는 활물질 이온의 산화 환원 전위와, 부극용 전해액에 포함되는 활물질 이온의 산화 환원 전위의 차를 이용하여 충방전을 행하는 전지이다. RF 전지(1)는, 수소 이온을 투과시키는 격막(101)에 의해 정극 셀(102)과 부극 셀(103)로 분리된 셀(100)을 구비한다.
정극 셀(102)에는 정극 전극(104)이 내장되고, 또한 정극용 전해액을 저류하는 정극 전해액용 탱크(106)가 도관(108, 110)을 통해 접속되어 있다. 도관(108)에는 펌프(112)가 설치되어 있고, 이들 부재(106, 108, 110, 112)에 의해 정극용 전해액을 순환시키는 정극용 순환 기구(100P)가 구성되어 있다. 마찬가지로, 부극 셀(103)에는 부극 전극(105)이 내장되고, 또한 부극용 전해액을 저류하는 부극 전해액용 탱크(107)가 도관(109, 111)을 통해 접속되어 있다. 도관(109)에는 펌프(113)가 설치되어 있고, 이들 부재(107, 109, 111, 113)에 의해 부극용 전해액을 순환시키는 부극용 순환 기구(100N)가 구성되어 있다. 각 탱크(106, 107)에 저류되는 전해액은, 충방전시에 펌프(112, 113)에 의해 셀(102, 103) 내에 순환된다. 충방전을 행하지 않는 경우, 펌프(112, 113)는 정지되고, 전해액은 순환되지 않는다.
≪셀스택≫
상기 셀(100)은 통상, 도 2, 도 3에 나타낸 바와 같은, 셀스택(2)으로 불리는 구조체의 내부에 형성된다. 셀스택(2)은, 서브스택(200)(도 3)으로 불리는 적층 구조물을 그 양측으로부터 2장의 엔드 플레이트(210, 220) 사이에 끼워 넣고, 체결 기구(230)로 체결함으로써 구성되어 있다(도 3에 예시하는 구성에서는, 복수의 서브스택(200)을 이용하고 있다).
서브스택(200)(도 3)은, 셀프레임(3), 정극 전극(104), 격막(101), 부극 전극(105), 및 셀프레임(3)을 복수 적층하고, 그 적층체를 급배판(190, 190)(도 3의 하측 도면 참조, 도 2에서는 생략) 사이에 끼워 넣은 구성을 구비한다. 셀프레임(3)은, 관통창을 갖는 프레임 바디(32)와 관통창을 막는 쌍극판(31)을 갖고 있고, 쌍극판(31)의 일면측에는 정극 전극(104)이 접촉하도록 배치되고, 쌍극판(31)의 타면측에는 부극 전극(105)이 접촉하도록 배치된다. 이 구성에서는, 인접하는 각 셀프레임(3)의 쌍극판(31) 사이에 하나의 셀(100)이 형성되게 된다.
급배판(190, 190)을 통한 셀(100)로의 전해액의 유통은, 셀프레임(3)에 형성되는 급액용 매니폴드(33, 34)와, 배액용 매니폴드(35, 36)에 의해 행해진다. 정극용 전해액은, 급액용 매니폴드(33)로부터 셀프레임(3)의 일면측(지면 겉쪽)에 형성되는 입구 슬릿을 통해 정극 전극(104)에 공급되고, 셀프레임(3)의 상부에 형성되는 출구 슬릿을 통해 배액용 매니폴드(35)에 배출된다. 마찬가지로, 부극용 전해액은, 급액용 매니폴드(34)로부터 셀프레임(3)의 타면측(지면 안쪽)에 형성되는 입구 슬릿(파선으로 나타냄)을 통해 부극 전극(105)에 공급되고, 셀프레임(3)의 상부에 형성되는 출구 슬릿(파선으로 나타냄)을 통해 배액용 매니폴드(36)에 배출된다. 각 셀프레임(3) 사이에는, O링이나 평패킹 등의 고리형의 시일 부재(37)가 배치되어, 서브스택(200)으로부터의 전해액의 누설이 억제되어 있다.
상기 셀프레임(3)의 프레임 바디(32)는, 사출 성형에 의해 제조된 사출 성형체이다. 프레임 바디(32)의 외주 가장자리측의 단면 형상이 직사각형이면, 복수의 셀프레임(3)을 적층했을 때, 인접하는 한쪽의 셀프레임(3)의 프레임 바디(32)의 외측 단부를 구성하는 직사각형의 모서리부가, 다른쪽의 셀프레임(3)의 프레임 바디(32)에 접촉하여 다른쪽의 셀프레임(3)의 프레임 바디(32)를 손상할 우려가 있다. 셀프레임(3)의 프레임 바디(32)가 깨어지는 등의 손상이 생기면, 셀스택(2)으로부터 전해액이 새는 등의 문제가 생길 우려가 있다.
상기 문제를 감안하여, 본 예의 RF 전지(1)에서는, 셀스택(2)에 구비되는 셀프레임(3)에 박육 영역을 설치했다. 박육 영역의 상세에 관해서는, 도 4, 도 5에 기초하여 설명한다.
도 4는, 본 실시형태 1의 셀프레임(3)의 평면도이다. 본 예에서는, 급액용 매니폴드(33(34))와 배액용 매니폴드(36(35))가 격리되는 방향인 도 4의 지면 상하 방향이 프레임 바디(32)의 길이 방향이고, 급액용 매니폴드(33)와 급액용 매니폴드(34)가 격리되는 방향인 지면 좌우 방향이 프레임 바디(32)의 폭방향, 지면 깊이 방향이 프레임 바디(32)의 두께 방향이다. 셀프레임(3)의 매니폴드(33∼36)의 외주를 둘러싸는 시일홈(37s)은, 도 3의 시일 부재(37)를 끼워 넣기 위한 홈이다. 여기서, 도 4에 나타내는 매니폴드(33∼36)의 형상이나 그 위치, 및 매니폴드(33∼36)로부터 쌍극판(31)을 향해 신장된 입구 슬릿과 출구 슬릿의 형상이나 그 배치는 일례에 불과하며, 특별히 한정되지 않는다.
도 4에 나타내는 본 실시형태의 셀프레임(3)의 프레임 바디(32)는, 평면에서 봤을 때의 외측 단부로부터 내측을 향해 소정의 폭을 갖는 박육 영역(30)(이점쇄선보다 외측 단부측의 영역)을 구비한다. 박육 영역(30)은, 셀프레임(3)의 중심측에 있는 형성 개시 위치(이점쇄선의 위치)로부터 외측 단부로 갈수록 서서히 두께가 얇아진 영역이다. 박육 영역(30)의 폭, 즉 이점쇄선의 위치로부터 외측 단부까지의 거리는, 0.1 mm 이상 100 mm 이하로 하는 것이 바람직하고, 또한 1 mm 이상 80 mm 이하, 5 mm 이상 50 mm 이하로 하는 것이 바람직하다.
셀프레임(3)의 프레임 바디(32)에 박육 영역(30)을 설치함으로써, 복수의 셀프레임(3)을 적층했을 때나, 적층한 셀프레임(3)을 체결했을 때에, 인접하는 한쪽의 셀프레임(3)의 프레임 바디(32)의 외측 단부를 구성하는 부분이, 다른쪽의 셀프레임(3)의 프레임 바디(32)에 접촉하여 다른쪽의 셀프레임(3)이 손상되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 셀프레임(3)의 프레임 바디(32)의 손상에 따르는 문제, 예컨대 인접하는 셀프레임(3) 사이에서 전해액이 새는 등의 문제를 회피할 수 있다.
셀프레임(3)의 두께 방향을 따르는 박육 영역(30)의 단면 형상은, 외측 단부로 갈수록 서서히 두께가 얇아지는 형상이라면 특별히 한정되지 않는다. 박육 영역(30)의 단면 형상의 일례를 도 5에 기초하여 설명한다. 도 5는, 도 4의 일점쇄선으로 나타내는 절단선(프레임 바디(32)의 중심을 통과하여 프레임 바디(32)의 두께 방향을 따르는 절단면의 일부)에서의 절단면의 일부를 나타낸다.
도 5에 나타내는 예에서는, 박육 영역(30)의 단면 형상이 펜슬다운 형상으로 형성되어 있다. 펜슬다운 형상이란, 연필의 선단부와 유사한 끝이 가늘어지는 형상이다. 본 예에서는, 펜슬다운 형상의 선단이 라운딩되어 있다. 그 때문에, 셀프레임(3)의 평면을 따르는 방향에서의 박육 영역(30)의 형성 개시 위치로부터 외측 단부까지의 길이 L1은, 셀프레임(3)의 두께 방향에서의 박육 영역(30)의 형성 개시 위치로부터 외측 단부까지의 길이 L2보다 길게 되어 있다. 길이 L1은, 도 4에 나타내는 외측 단부로부터 시일홈(37s)까지의 길이보다 5 mm 이상 짧으면 특별히 한정되지 않고, 예컨대 1 mm 이상 30 mm 이하로 하는 것이 바람직하고, 5 mm 이상 10 mm 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 길이 L2는, 셀프레임(3)의 두께의 1/2 이하이면 특별히 한정되지 않고, 예컨대 0.1 mm 이상 2.5 mm 이하로 하는 것이 바람직하고, 1 mm 이상 1.5 mm 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
본 예의 구성에서는, 박육 영역(30)과 평면부의 이음매 부분(도 5의 흰색 화살표 참조)을 곡면(단면에서는 곡선)으로 하는 것이 바람직하다. 상기 이음매 부분을 곡면으로 함으로써 인접하는 한쪽의 셀프레임(3)의 이음매 부분이, 다른쪽의 셀프레임(3)을 손상하는 것을 억제할 수 있다.
<실시형태 2>
실시형태 2에서는, 박육 영역(30)의 단면 형상이 실시형태 1과는 상이한 셀프레임(3)을 구비하는 셀스택(2)의 구성을 도 6에 기초하여 설명한다. 박육 영역(30)의 단면 형상 이외의 구성은, 실시형태 1과 동일한 구성으로 할 수 있다.
도 6에 나타내는 예에서는, 박육 영역(30)의 단면 형상이 직사각형의 모서리부(점선 참조)가 R 면취된 형상으로 형성되어 있다. 면취 반경 R의 값은, 셀프레임(3)의 두께의 1/2 이하이면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 면취 반경 R은, 0.1 mm 이상 2.5 mm 이하로 하는 것이 바람직하고, 1.0 mm 이상 1.5 mm 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
<실시형태 3>
실시형태 3에서는, 박육 영역(30)의 단면 형상이 실시형태 1, 2와는 상이한 셀프레임(3)을 구비하는 셀스택(2)의 구성을 도 7에 기초하여 설명한다. 박육 영역(30)의 단면 형상 이외의 구성은, 실시형태 1과 동일한 구성으로 할 수 있다.
도 7에 나타내는 예에서는, 박육 영역(30)의 단면 형상이 직사각형의 모서리부(점선참조)가 C 면취된 형상으로 형성되어 있다. 면취 길이 C의 값은, 셀프레임(3)의 두께의 1/2 이하이면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 면취 길이 C는, 0.1 mm 이상 2.5 mm 이하로 하는 것이 바람직하고, 1.0 mm 이상 1.5 mm 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
본 예의 구성에서는, 박육 영역(30)과 평면부의 이음매 부분(흰색 화살표 참조)을 곡면(단면에서는 곡선)으로 하는 것이 바람직하다. 상기 이음매 부분을 곡면으로 함으로써, 인접하는 한쪽의 셀프레임(3)의 이음매 부분이 다른쪽의 셀프레임(3)을 손상하는 것을 억제할 수 있다.
<실시형태 4>
실시형태 4에서는, 박육 영역(30)의 단면 형상이 곡선만으로 형성된 셀프레임(3)을 구비하는 셀스택(2)을 도 8에 기초하여 설명한다.
도 8에 나타내는 예에서는, 박육 영역(30)의 단면 형상이 반원형(즉 곡선) 형상으로 형성되어 있다. 이 구성에 의해서도, 인접하는 한쪽의 셀프레임(3)의 이음매 부분이 다른쪽의 셀프레임(3)을 손상하는 것을 억제할 수 있다.
여기서, 박육 영역(30)의 단면 형상이 곡선만으로 구성되어 있으면, 그 단면 형상은 반원형에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 단면 형상은 반타원형이어도 좋고, 도 5의 펜슬다운 형상의 직선 부분을 라운딩한 형상이어도 좋다.
<실시형태 5>
실시형태 5에서는, 박육 영역(30)의 단면 형상이 실시형태 1∼4와는 상이한 셀프레임(3)을 구비하는 셀스택(2)의 구성을 도 9에 기초하여 설명한다.
도 9에 나타내는 예에서는, 셀프레임(3)의 프레임 바디(32)의 외주부 중, 일면측만이 두께 방향으로 경사짐으로써 박육 영역(30)이 형성되어 있다. 그 때문에, 박육 영역(30)의 단면 형상은 사다리꼴로 형성되어 있다. 이 구성에 의해서도, 인접하는 셀프레임(3)의 손상을 억제할 수 있다.
<실시형태 6>
실시형태 1∼5에서는, 인접하는 셀프레임(3)의 박육 영역(30)의 형성폭(박육 영역(30)의 형성 개시 위치로부터 외측 단부까지의 길이)이 동일했다. 실시형태 6에서는, 각 셀프레임(3)의 박육 영역(30)의 형성폭이 상이한 예를 도 10에 기초하여 설명한다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 인접하는 셀프레임(3)의 박육 영역(30)의 형성폭이 상이하다. 그 때문에, 인접하는 셀프레임(3)의 손상을 억제할 수 있다. 본 예에서는, 좌우의 셀프레임(3)의 박육 영역(30)이 C 면취 형상, 한가운데의 셀프레임(3)의 박육 영역(30)이 펜슬다운 형상이지만, 이 조합에 한정되는 것은 아니다. 실시형태 1∼5의 셀프레임(3)을 적절하게 조합하여 셀스택(2)을 구성할 수 있다.
<실시형태 7>
셀프레임(3)의 형상은, 도 4의 형상에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 도 11에 나타내는 형상으로 해도 상관없다.
도 11의 셀프레임(3)은, 프레임 바디(32)에 구비되는 슬릿(33s, 34s, 35s, 36s)이 대략 J자형이다. 구체적으로는, 쌍극판(31)의 가로 방향의 측면의 위치로부터 외방측으로 신장된 후, 내방측으로 만곡되고 나서 각 매니폴드(33, 34, 35, 36)에 연결되어 있다.
이러한 형상의 셀프레임(3)에 있어서도, 실시형태 1∼6에 나타내는 박육 영역(30)을 형성함으로써 프레임 바디(32)의 손상을 억제할 수 있다.
<실시형태 8>
셀프레임(3)의 형상은, 도 12에 나타내는 형상으로 할 수도 있다. 도 12의 셀프레임(3)에서는, 프레임 바디(32)에 구비되는 슬릿(33s, 34s, 35s, 36s)이 세로 방향과 가로 방향으로 복잡하게 만곡되어 각 매니폴드(33, 34, 35, 36)에 연결되어 있다.
이러한 형상의 셀프레임(3)에 있어서도, 실시형태 1∼6에 나타내는 박육 영역(30)을 형성함으로써 프레임 바디(32)의 손상을 억제할 수 있다.
<실시형태 9>
셀프레임(3)의 형상은, 도 13에 나타내는 형상으로 할 수도 있다. 도 13의 셀프레임(3)에는, 매니폴드(33, 34, 35, 36)로부터 쌍극판(31)에 연결되는 슬릿이 형성되어 있지 않다. 그 대신에, 인접하는 셀프레임(3) 사이에 배치하는 개스킷(39)에 슬릿을 형성하고 있다. 도 13의 개스킷(39)은, 셀프레임(3)의 지면 전방측에 중복되는 개스킷(39)이다. 이 개스킷(39)에는, 매니폴드(33, 34, 35, 36)와, 매니폴드(33)에 연결되는 절결형의 입구 슬릿(33s)과, 매니폴드(35)에 연결되는 절결형의 출구 슬릿(35s)이 설치되어 있다. 여기서, 도시하지 않지만, 셀프레임(3)의 지면 이면측에 중복되는 개스킷(39)에는, 매니폴드(33, 34, 35, 36)와, 매니폴드(34)에 연결되는 절결형의 입구 슬릿(34s)과, 매니폴드(36)에 연결되는 절결형의 출구 슬릿(36s)이 설치되어 있다.
이러한 형상의 셀프레임(3)에 있어서도, 실시형태 1∼6에 나타내는 박육 영역(30)을 형성함으로써 프레임 바디(32)의 손상을 억제할 수 있다.
<실시형태 10>
실시형태 1∼9에서는, 프레임 바디(32)의 폭방향(지면 좌우 방향)의 길이가, 프레임 바디(32)의 길이 방향(지면 상하 방향)의 길이보다 큰 셀프레임(3)을 설명했다. 이것에 대하여, 폭방향보다 길이 방향이 큰 셀프레임으로 할 수도 있다.
<실시형태 11>
기타, 길이 방향과 폭방향의 길이가 동일한 셀프레임으로 할 수도 있다.
1 : RF 전지(레독스 플로우 전지)
2 : 셀스택(셀스택)
3 : 셀프레임
30 : 박육 영역
31 : 쌍극판
32 : 프레임 바디
33, 34 : 급액용 매니폴드
35, 36 : 배액용 매니폴드
33s, 34s : 입구 슬릿
35s, 36s : 출구 슬릿
37 : 시일 부재
37s : 시일홈
39 : 개스킷
100 : 셀
101 : 격막
102 : 정극 셀
103 : 부극 셀
100P : 정극용 순환 기구
100N : 부극용 순환 기구
104 : 정극 전극
105 : 부극 전극
106 : 정극 전해액용 탱크
107 : 부극 전해액용 탱크
108, 109, 110, 111 : 도관
112, 113 : 펌프
190 : 급배판
200 : 서브스택
210, 220 : 엔드 플레이트
230 : 체결 기구

Claims (8)

  1. 레독스 플로우 전지의 셀프레임에 이용되는 프레임 바디이며,
    상기 프레임 바디는 외주부를 가지며,
    상기 외주부는, 상기 프레임 바디의 중심으로부터 상기 프레임 바디의 외주로 향할수록 서서히 두께가 얇아지는 박육 영역을 갖는 프레임 바디.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프레임 바디의 중심을 통과하여 상기 프레임 바디의 두께 방향을 따르는 면을 절단면으로 하는 단면에 있어서, 상기 박육 영역의 단면 형상은 펜슬다운 형상을 구비하는 것인 프레임 바디.
  3. 제1항에 있어서, 상기 프레임 바디의 중심을 통과하여 상기 프레임 바디의 두께 방향을 따르는 면을 절단면으로 하는 단면에 있어서, 상기 박육 영역의 단면 형상은 직사각형의 모서리부가 R 면취된 형상인 것인 프레임 바디.
  4. 제1항에 있어서, 상기 프레임 바디의 중심을 통과하여 상기 프레임 바디의 두께 방향을 따르는 면을 절단면으로 하는 단면에 있어서, 상기 박육 영역의 단면 형상은 직사각형의 모서리부가 C 면취된 형상인 것인 프레임 바디.
  5. 제1항에 있어서, 상기 프레임 바디의 중심을 통과하여 상기 프레임 바디의 두께 방향을 따르는 면을 절단면으로 하는 단면에 있어서, 상기 박육 영역의 단면 형상은 곡선만으로 구성되어 있는 프레임 바디.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 프레임 바디와, 상기 프레임 바디에 지지되는 쌍극판을 구비하는 셀프레임.
  7. 제6항에 기재된 셀프레임을 구비하는 셀스택.
  8. 제7항에 기재된 셀스택을 구비하는 레독스 플로우 전지.
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