KR20190060724A - 쌍극판, 셀 프레임, 셀 스택, 및 레독스 플로우 전지 - Google Patents

Abstract

레독스 플로우 전지의 정극 전극과 부극 전극 사이에 배치되는 쌍극판으로서, 상기 쌍극판에 있어서의 상기 정극 전극 및 상기 부극 전극 중 적어도 한쪽의 전극에 대향하는 면에, 전해액이 유통되는 적어도 하나의 홈부를 갖고, 상기 홈부는, 상기 전해액의 유통 방향에 직교하는 단면에 있어서, 서로 대향하는 한 쌍의 측벽을 가지며, 상기 홈부의 깊이 방향의 적어도 일부에, 상기 측벽의 간격이 깊이 방향으로 좁아지는 협폭부를 갖는 쌍극판.

Description

쌍극판, 셀 프레임, 셀 스택, 및 레독스 플로우 전지

본 발명은 쌍극판, 셀 프레임, 셀 스택, 및 레독스 플로우 전지에 관한 것이다.

대용량의 축전지의 하나로서, 레독스 플로우 전지(이하, 「RF 전지」라고 부르는 경우가 있음)가 알려져 있다(특허문헌 1∼4를 참조). 레독스 플로우 전지에는, 셀 프레임, 정극 전극, 격막, 부극 전극을 각각 복수 개 적층하여 이루어지는 셀 스택이 이용되고 있다. 셀 프레임은, 정극 전극과 부극 전극 사이에 배치되는 쌍극판과, 쌍극판의 외주에 설치되는 프레임체를 구비한다. 셀 스택에서는, 인접하는 셀 프레임의 쌍극판 사이에, 격막을 끼워서 정부의 전극이 배치되어, 하나의 셀이 형성된다. RF 전지는, 전극이 배치된 셀 내에 전해액을 순환 유통시켜 충방전을 행한다.

특허문헌 1∼4에는, RF 전지의 내부 저항을 저감할 목적으로, 쌍극판의 전극에 대향하는 면에 전해액의 유로를 구성하는 복수의 홈부를 형성함으로써, 셀 내에서의 전해액의 유통 저항에 의한 압력 손실을 저감하는 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2015-122230호 공보 일본 특허 공개 제2015-122231호 공보 일본 특허 공개 제2015-138771호 공보 일본 특허 공개 제2015-210849호 공보

본 개시의 쌍극판은,

레독스 플로우 전지의 정극 전극과 부극 전극 사이에 배치되는 쌍극판으로서,

상기 쌍극판에 있어서의 상기 정극 전극 및 상기 부극 전극 중 적어도 한쪽의 전극에 대향하는 면에, 전해액이 유통되는 적어도 하나의 홈부를 갖고,

상기 홈부는, 상기 전해액의 유통 방향에 직교하는 단면에 있어서, 서로 대향하는 한 쌍의 측벽을 가지며,

상기 홈부의 깊이 방향의 적어도 일부에, 상기 측벽의 간격이 깊이 방향으로 좁아지는 협폭부를 갖는다.

본 개시의 셀 프레임은, 본 개시의 쌍극판과, 상기 쌍극판의 외주에 설치되는 프레임체를 구비한다.

본 개시의 셀 스택은, 본 개시의 셀 프레임을 구비한다.

본 개시의 레독스 플로우 전지는, 본 개시의 셀 스택을 구비한다.

도 1은 실시형태에 따른 레독스 플로우 전지의 동작 원리도이다.
도 2는 실시형태에 따른 레독스 플로우 전지의 개략 구성도이다.
도 3은 실시형태에 따른 셀 스택의 개략 구성도이다.
도 4는 실시형태에 따른 쌍극판을 구비하는 셀 프레임을 일면측에서 본 개략 평면도이다.
도 5는 실시형태 1에 따른 쌍극판에 있어서의 홈부의 단면 형상을 도시한 개략 단면도이다.
도 6은 실시형태 2에 따른 쌍극판에 있어서의 홈부의 단면 형상을 도시한 개략 단면도이다.
도 7은 실시형태 3에 따른 쌍극판에 있어서의 홈부의 단면 형상을 도시한 개략 단면도이다.
도 8은 실시형태 4에 따른 쌍극판에 있어서의 홈부의 단면 형상을 도시한 개략 단면도이다.
도 9는 실시형태 5에 따른 쌍극판에 있어서의 홈부의 단면 형상을 도시한 개략 단면도이다.
도 10a는 홈부의 단면 형상의 변형예를 도시한 개략 단면도이다.
도 10b는 홈부의 단면 형상의 다른 변형예를 도시한 개략 단면도이다.
도 10c는 홈부의 단면 형상의 또 다른 변형예를 도시한 개략 단면도이다.
도 11은 홈부의 단면 형상의 다른 변형예를 도시한 개략 단면도이다.

[본 개시가 해결하고자 하는 과제]

레독스 플로우 전지의 전지 성능의 향상이 한층 더 요망되고 있다.

RF 전지에서는, 운전과 대기를 반복하는 경우가 있으며, 운전 중에는 셀 내에 전해액을 유통시켜 충방전을 행하고, 대기 중에는 전해액의 유통을 정지한다. RF 전지의 대기 시에 전해액의 유통을 정지하면, 충전된 전해액이 셀 내에서 자기 방전함으로써 전해액이 발열하고, 온도 상승에 따라 전해액에 석출물이 발생하는 경우가 있어, 전해액이 열화하는 등 전지 성능의 저하를 초래할 우려가 있다. 또한, 전해액의 온도 상승에 의해, 그 열에 의해 쌍극판이 연화되어 변형하는 등 쌍극판(셀 프레임)에 손상을 줄 우려가 있다. 따라서, 셀 내의 전해액의 온도 상승을 억제하기 위해서, 전해액의 방열을 개선하는 것이 요망된다.

그래서, 본 개시는, 셀 내에서의 전해액의 압력 손실을 저감할 수 있으면서, 전해액의 온도 상승을 억제할 수 있는 쌍극판, 셀 프레임, 및 셀 스택을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또한, 본 개시는, 전지 성능이 우수한 레독스 플로우 전지를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.

[본 개시의 효과]

본 개시에 의하면, 셀 내에서의 전해액의 압력 손실을 저감할 수 있으면서, 전해액의 온도 상승을 억제할 수 있는 쌍극판, 셀 프레임, 및 셀 스택을 제공할 수 있다. 또한, 본 개시에 의하면, 전지 성능이 우수한 레독스 플로우 전지를 제공할 수 있다.

[본원발명의 실시형태의 설명]

본 발명자들은, 레독스 플로우 전지에 있어서, 쌍극판의 전극에 대향하는 면에, 전해액의 유통 방향을 따라 홈부를 형성하여 유로를 구성함으로써, 셀 내에서의 전해액의 압력 손실을 저감하는 것을 검토하였다. 또한, 본 발명자들은, 전해액이 유통되는 홈부가 형성된 쌍극판에 있어서, 셀 내에서의 전해액 성분의 석출을 억제하기 위해서, 전해액의 방열을 개선하여 전해액의 온도 상승을 억제할 수 있는 홈부의 단면 형상에 대해 검토를 시도하였다. 「홈부의 단면 형상」이란, 전해액의 유통 방향에 직교하는 단면의 형상을 의미하고, 상기 단면에 있어서, 홈부를 구성하는 벽면과 개구부로 둘러싸이는 폐쇄 영역으로 나타난다. 이하의 설명에 있어서, 특별히 언급이 없는 한, 「홈부의 단면」이란, 전해액의 유통 방향에 직교하는 단면을 의미한다.

쌍극판에 홈부를 형성한 경우, RF 전지의 운전 시에 셀 내에 전해액을 유통시켰을 때, 전해액이 홈부에 유통되고, RF 전지의 대기 시에 전해액의 유통을 정지했을 때, 전해액이 홈부에 체류한다. 자기 방전에 의해 온도 상승한 홈부 내의 전해액의 열은, 전해액이 접하는 홈부의 벽면으로부터 방열되어, 냉각된다. 그 때문에, 홈부 내의 전해액에 있어서, 홈부의 벽면에 접하고 있는 부분에서는 열전도에 의해 전해액의 온도가 낮아지고, 온도차에 의해 전해액의 대류가 발생한다. 이 대류를 촉진시킬 수 있으면, 홈부 내의 전해액으로부터 홈부 벽면으로의 열의 이동이 촉진되어, 전해액의 방열 효율이 향상된다고 생각된다. 그래서, 본 발명자들은, 전해액의 대류를 촉진할 수 있는 홈부의 단면 형상에 대해 여러 가지로 검토하였다.

홈부의 단면 형상은 통상, 대략 정사각형 형상이고, 쌍극판의 표면에 평행한 바닥벽과, 쌍극판의 표면으로부터 바닥벽에 대해 수직 방향으로 연장되고, 서로 평행하게 대향하는 한 쌍의 측벽을 갖는 형상이다. 이 경우, 홈부는, 홈부의 깊이 방향의 전체에 걸쳐 측벽의 간격이 실질적으로 일정하고, 측벽과 바닥벽이 이루는 각도가 직각(90°)이다. 「홈부의 깊이 방향」이란, 전해액의 유통 방향에 직교하는 단면에 있어서, 홈부의 개구부로부터 바닥부를 향해 쌍극판의 표면에 대해 수직인 방향(즉, 쌍극판의 두께 방향)을 의미한다.

본 발명자들은, 전해액의 대류를 촉진하기 위해서, 홈부의 단면 형상을, 측벽의 간격이 깊이 방향으로 좁아지는 협폭부를 갖는 형상으로 하는 것을 생각하였다. 이 홈부는, 협폭부에 있어서 측벽 중 적어도 한쪽이 깊이 방향에 대해 경사져 있어, 홈부 내의 전해액에 대류가 발생했을 때에 측벽을 따라 이동하는 전해액의 대류가 촉진된다고 생각된다. 따라서, 이러한 단면 형상의 홈부는, 측벽이 서로 대향하고, 또한 깊이 방향으로 평행한 홈부와 비교하여, 전해액의 대류가 촉진되기 때문에, 전해액의 방열을 개선할 수 있고, 전해액의 온도 상승을 억제할 수 있다고 생각된다.

본 발명자들은, 전술한 생각에 기초하여, 본원발명을 완성하기에 이르렀다. 최초로 본원발명의 실시형태의 내용을 열기(列記)하여 설명한다.

(1) 실시형태에 따른 쌍극판은,

레독스 플로우 전지의 정극 전극과 부극 전극 사이에 배치되는 쌍극판으로서,

상기 쌍극판에 있어서의 상기 정극 전극 및 상기 부극 전극 중 적어도 한쪽의 전극에 대향하는 면에, 전해액이 유통되는 적어도 하나의 홈부를 갖고,

상기 홈부는, 상기 전해액의 유통 방향에 직교하는 단면에 있어서, 서로 대향하는 한 쌍의 측벽을 가지며,

상기 홈부의 깊이 방향의 적어도 일부에, 상기 측벽의 간격이 깊이 방향으로 좁아지는 협폭부를 갖는다.

상기 쌍극판에 의하면, 전극에 대향하는 면에 홈부를 가짐으로써, 셀 내의 전극에 흐르는 전해액의 유통 저항을 작게 하여, 셀 내에서의 전해액의 압력 손실을 저감할 수 있다. 따라서, 전해액의 압력 손실에서 기인하는 펌프 손실을 저감할 수 있다. 또한, 홈부가, 그 단면에 있어서, 측벽의 간격이 깊이 방향으로 좁아지는 협폭부를 갖기 때문에, 전해액의 대류가 촉진된다. 구체적으로는, 협폭부에 있어서, 측벽 중 적어도 한쪽이 깊이 방향에 대해 경사져 있어, 이 측벽의 경사면을 따라 이동하는 전해액의 대류를 촉진할 수 있다. 그 결과, 대류에 의한 전해액의 방열 효과가 향상되기 때문에, 전해액의 방열을 개선할 수 있고, 전해액의 온도 상승을 억제할 수 있다. 따라서, 전해액 성분의 석출을 억제할 수 있고, 전해액의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 전해액의 열의 영향에 의한 쌍극판의 연화, 변형을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 쌍극판은, 셀 내에서의 전해액의 압력 손실을 저감할 수 있으면서, 전해액의 온도 상승을 억제할 수 있고, 레독스 플로우 전지의 전지 성능을 향상시킬 수 있다.

「협폭부」란, 측벽의 간격이, 홈부의 깊이 방향(개구부측으로부터 바닥부측)을 향해 서서히 좁아지도록 연속적으로 변화하는 부분이다. 협폭부에 있어서, 측벽 중 적어도 한쪽이 깊이 방향에 대해 경사져 있으면 되고, 한쪽의 측벽이 깊이 방향에 대해 경사지고, 다른쪽의 측벽이 깊이 방향을 따르고 있어도 좋으며, 양방의 측벽이 깊이 방향에 대해 경사져 있어도 좋다. 「깊이 방향을 따라」란, 깊이 방향에 대해 실질적으로 평행(즉, 개구부측으로부터 바닥부측을 향해 쌍극판의 표면에 대해 수직)한 것을 의미한다. 「쌍극판의 표면」이란, 전극에 대향하여 접하는 면이다. 또한, 협폭부는, 홈부의 깊이 방향의 적어도 일부에 있으면 되고, 깊이 방향의 일부에 협폭부가 형성되고, 그 외의 부분은 측벽의 간격이 실질적으로 일정해도 좋다. 예컨대, 개구부로부터 깊이 방향의 도중 위치까지 측벽의 간격이 실질적으로 일정하고, 개구부의 폭과 동일한 부분이 존재해도 좋다. 협폭부의 수는 하나여도 좋고, 복수여도 좋다. 깊이 방향의 전체에 걸쳐 협폭부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

(2) 상기 쌍극판의 일 형태로서,

상기 홈부는, 바닥벽을 갖고,

상기 바닥벽은, 상기 쌍극판의 표면에 평행한 평탄면을 갖는 것을 들 수 있다.

바닥벽이 쌍극판의 표면에 평행한 평탄면을 가짐으로써, 단면 정사각형 형상의 홈부와 비교하여, 홈부의 단면적을 동일하게 한 경우, 홈부의 둘레 길이를 길게 할 수 있다. 홈부의 둘레 길이가 길어지면, 그만큼, 전해액과의 접촉 면적이 커져, 전해액으로부터 홈부 벽면으로의 열의 이동이 많아지기 때문에, 열전도에 의한 전해액의 방열 효과가 향상된다. 따라서, 전해액의 방열을 보다 개선할 수 있고, 전해액의 온도 상승을 보다 억제할 수 있다. 「홈부의 둘레 길이」란, 전해액의 유통 방향에 직교하는 단면에 있어서의 둘레 길이를 의미하고, 상기 단면에 있어서, 홈부를 구성하는 벽면의 둘레 길이(측벽 및 바닥벽의 전체 길이)와, 개구부의 폭을 합계한 길이로 나타난다.

(3) 상기 (2)에 기재된 쌍극판의 일 형태로서,

적어도 한쪽의 상기 측벽과 상기 바닥벽이 이루는 각도가 91° 이상 120° 이하인 것을 들 수 있다.

단면 정사각형 형상의 홈부와 같이, 측벽과 바닥벽이 이루는 각도가 직각(90°)이면, 측벽과 바닥벽과의 모서리부를 따른 대류가 발생하기 어려워, 모서리부 근방에 있어서, 대류에 의한 전해액의 방열이 촉진되기 어렵다. 측벽과 바닥벽이 이루는 각도가 91° 이상인 경우에, 측벽과 바닥벽과의 모서리부에 있어서, 측벽의 경사면을 따라 전해액이 대류하기 쉬워, 모서리부 근방에서의 전해액의 방열이 촉진된다. 측벽과 바닥벽이 이루는 각도가 120° 이하인 경우에, 홈부의 단면적을 일정하게 한 경우, 홈부의 둘레 길이가 지나치게 길어지지 않아, 전해액이 유통될 때의 압력 손실이 과도하게 커지는 것을 억제할 수 있다. 홈부의 단면적이 클수록, 혹은 홈부의 둘레 길이가 짧을수록, 압력 손실은 작아지기 때문에, 단면적을 동일하게 한 경우, 둘레 길이가 짧은 편이 압력 손실을 작게 할 수 있다. 그 외에, 측벽과 바닥벽이 이루는 각도가 120° 이하인 경우에, 홈부의 깊이가 지나치게 얕아지지 않아, 홈부를 형성하기 쉽다. 홈부는, 예컨대, 쌍극판의 성형과 동시에 형성하거나, 절삭 가공에 의해 형성하는 것을 들 수 있다. 또한, 측벽과 바닥벽이 이루는 각도가 120° 이하이면, 홈부의 개구부의 폭이 지나치게 넓어지지 않아, 쌍극판에 복수의 홈부를 병렬로 형성하는 경우, 보다 많은 홈부를 형성하는 것이 가능하다. 측벽과 바닥벽이 이루는 각도는, 예컨대 95° 이상 110° 이하인 것이 바람직하다.

(4) 상기 (2) 또는 (3)에 기재된 쌍극판의 일 형태로서,

적어도 한쪽의 상기 측벽과 상기 바닥벽과의 모서리부가 곡면형으로 형성되어 있는 것을 들 수 있다.

측벽과 바닥벽과의 모서리부가 곡면형으로 형성되어 있음으로써, 모서리부를 따라 전해액이 대류하기 쉬워, 모서리부 근방에서의 전해액의 방열이 촉진된다. 예컨대, 모서리부의 곡률 반경은 0.1 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하, 나아가 0.2 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하인 것을 들 수 있다.

(5) 상기 쌍극판의 일 형태로서,

상기 협폭부에 있어서, 상기 측벽 중 적어도 한쪽은, 깊이 방향에 대해 경사지는 경사면을 갖고, 상기 경사면이 평면인 것을 들 수 있다.

협폭부에 있어서의 측벽의 경사면이 평면이라서, 홈부를 절삭 가공에 의해 형성하는 경우 등, 정밀도 좋게 형성하기 쉽다.

(6) 상기 쌍극판의 일 형태로서,

상기 협폭부에 있어서, 상기 측벽 중 적어도 한쪽은, 깊이 방향에 대해 경사지는 경사면을 갖고, 상기 경사면이 곡면인 것을 들 수 있다.

협폭부에 있어서의 측벽의 경사면이 곡면이라서, 경사면을 따라 이동하는 전해액의 대류가 보다 촉진되기 쉬워, 대류에 의한 전해액의 방열 효율이 보다 향상된다.

(7) 상기 쌍극판의 일 형태로서,

상기 홈부는, 바닥벽을 갖고,

상기 바닥벽은, 상기 홈부의 깊이 방향으로 돌출하는 곡면을 갖는 것을 들 수 있다.

바닥벽이 홈부의 깊이 방향으로 돌출하는 곡면을 가짐으로써, 바닥벽의 곡면을 따라 전해액이 대류하기 쉬워, 바닥벽 근방에서의 전해액의 방열이 촉진된다.

(8) 상기 (7)에 기재된 쌍극판의 일 형태로서,

상기 측벽과 상기 바닥벽의 전체 면이 곡면형으로 형성되어 있는 것을 들 수 있다.

측벽과 바닥벽의 전체 면이 곡면형, 즉 홈부의 벽면 전체가 곡면으로 형성되어 있음으로써, 홈부의 벽면(측벽 및 바닥벽)을 따라 전해액이 대류하기 쉬워, 대류에 의한 전해액의 방열 효율이 보다 향상된다.

(9) 상기 쌍극판의 일 형태로서,

상기 홈부의 깊이 방향의 임의의 위치에 있어서의 상기 측벽의 간격이, 그 위치보다 개구부측에 있어서의 상기 측벽의 간격에 대해 동등 이하인 것을 들 수 있다.

이 경우, 측벽의 간격이, 홈부의 깊이 방향의 전체에 걸쳐 개구부의 폭 이하이고, 또한, 개구부에서 가장 넓고, 바닥부에서 가장 좁아진다. 측벽의 간격이, 개구부로부터 바닥부를 향해 좁아지고, 깊이 방향의 도중에서 넓어지는 부분이 없기 때문에, 홈부를 형성하기 쉽다. 예컨대, 바닥부로부터 홈부의 깊이의 절반의 위치에 있어서의 측벽의 간격이 개구부보다 좁게 되어 있거나, 바닥부로부터 홈부의 깊이의 1/4의 위치보다 바닥부측의 부분에서 측벽의 간격이 서서히 좁게 되어 있는 것을 들 수 있다.

(10) 실시형태에 따른 셀 프레임은, 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 쌍극판과, 상기 쌍극판의 외주에 설치되는 프레임체를 구비한다.

상기 셀 프레임에 의하면, 상기한 실시형태에 따른 쌍극판을 구비하기 때문에, 셀 내에서의 전해액의 압력 손실을 저감할 수 있으면서, 전해액의 온도 상승을 억제할 수 있고, 레독스 플로우 전지의 전지 성능을 향상시킬 수 있다.

(11) 실시형태에 따른 셀 스택은, 상기 (10)에 기재된 셀 프레임을 구비한다.

상기 셀 스택에 의하면, 상기한 실시형태에 따른 셀 프레임을 구비하기 때문에, 셀 내에서의 전해액의 압력 손실을 저감할 수 있으면서, 전해액의 온도 상승을 억제할 수 있고, 레독스 플로우 전지의 전지 성능을 향상시킬 수 있다.

(12) 실시형태에 따른 레독스 플로우 전지는, 상기 (11)에 기재된 셀 스택을 구비한다.

상기 레독스 플로우 전지에 의하면, 상기한 셀 스택을 구비하기 때문에, 셀 내에서의 전해액의 압력 손실을 저감할 수 있으면서, 전해액의 온도 상승을 억제할 수 있고, 전지 성능이 우수하다.

[본원발명의 실시형태의 상세]

본원발명의 실시형태에 따른 쌍극판, 셀 프레임, 셀 스택, 및 레독스 플로우 전지(RF 전지)의 구체예를, 이하에 도면을 참조하면서 설명한다. 도면 중의 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타낸다. 한편, 본원발명은 이들 예시에 한정되는 것은 아니며, 청구범위에 의해 나타나고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

《RF 전지》

도 1, 도 2를 참조하여, 실시형태에 따른 레독스 플로우 전지(이하, RF 전지)의 일례를 설명한다. RF 전지(1)는, 정극 전해액 및 부극 전해액에, 산화 환원에 의해 가수가 변화하는 금속 이온을 활물질로서 함유하는 전해액을 사용하여, 정극 전해액에 포함되는 이온의 산화 환원 전위와, 부극 전해액에 포함되는 이온의 산화 환원 전위의 차를 이용하여 충방전을 행하는 전지이다. 여기서는, RF 전지(1)의 일례로서, 정극 전해액 및 부극 전해액에 활물질이 되는 V 이온을 함유하는 바나듐 전해액을 사용한 바나듐계 RF 전지의 경우를 나타낸다. 도 1 중의 셀(100) 내의 실선 화살표는 충전 반응을, 파선 화살표는 방전 반응을 각각 나타내고 있다. RF 전지(1)는, 예컨대, 부하 평준화 용도, 순시 전압 저하 보상이나 비상용 전원 등의 용도, 대량 도입이 진행되고 있는 태양광 발전이나 풍력 발전 등의 자연 에너지의 출력 평활화 용도 등에 이용된다.

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 정극 전해액을 저류하는 정극 전해액용 탱크(106)가 도관(108, 110)을 통해 접속되어 있다. 도관(108)에는, 정극 전해액을 정극 셀(102)에 압송하는 펌프(112)가 설치되어 있고, 이들의 부재(106, 108, 110, 112)에 의해 정극 전해액을 순환시키는 정극용 순환 기구(100P)가 구성되어 있다. 마찬가지로, 부극 셀(103)에는 부극 전극(105)이 내장되고, 또한 부극 전해액을 저류하는 부극 전해액용 탱크(107)가 도관(109, 111)을 통해 접속되어 있다. 도관(109)에는, 부극 전해액을 부극 셀(103)에 압송하는 펌프(113)가 설치되어 있고, 이들 부재(107, 109, 111, 113)에 의해 부극 전해액을 순환시키는 부극용 순환 기구(100N)가 구성되어 있다. 각 탱크(106, 107)에 저류되는 각 전해액은, 충방전을 행하는 운전 시에는, 펌프(112, 113)에 의해 셀(100)[정극 셀(102) 및 부극 셀(103)] 내에 순환되고, 충방전을 행하지 않는 대기 시에는, 펌프(112, 113)가 정지되어, 순환되지 않는다.

《셀 스택》

셀(100)은 통상, 도 2, 도 3에 도시된 바와 같은, 셀 스택(2)이라고 불리는 구조체의 내부에 형성된다. 셀 스택(2)은, 서브 스택(200)(도 3 참조)이라고 불리는 적층체를 그 양측으로부터 2장의 엔드 플레이트(220) 사이에 끼워 넣고, 양측의 엔드 플레이트(220)를 체결 기구(230)로 체결함으로써 구성되어 있다[도 3에 예시하는 구성에서는, 복수의 서브 스택(200)을 구비한다]. 서브 스택(200)은, 셀 프레임(3), 정극 전극(104), 격막(101), 및 부극 전극(105)을 복수 개 적층하여 이루어지며, 그 적층체의 양단에 급배판(210)(도 3의 하측 도면 참조, 도 2에서는 생략)이 배치된 구성이다.

《셀 프레임》

셀 프레임(3)은, 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 정극 전극과 부극 전극 사이에 배치되는 쌍극판(31)과, 쌍극판(31)의 외주에 설치되는 프레임체(32)를 구비한다. 쌍극판(31)의 일면측에는, 정극 전극(104)이 접촉하도록 배치되고, 쌍극판(31)의 타면측에는, 부극 전극(105)이 접촉하도록 배치된다. 서브 스택(200)[셀 스택(2)]에서는, 인접하는 각 셀 프레임(3)의 쌍극판(31) 사이에 각각 하나의 셀(100)이 형성되게 된다.

쌍극판(31)은, 예컨대, 플라스틱 카본 등으로 형성되고, 프레임체(32)는, 예컨대, 염화비닐 수지(PVC), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 불소 수지, 에폭시 수지 등의 플라스틱으로 형성되어 있다. 쌍극판(31)은, 예컨대, 사출 성형, 프레스 성형, 진공 성형 등의 공지된 방법에 의해 성형되어 있다. 셀 프레임(3)은, 쌍극판(31)의 외주에 프레임체(32)가 사출 성형 등에 의해 일체화되어 있다.

셀(100)에의 전해액의 유통은, 급배판(210)(도 3의 하측 도면 참조)을 통해, 도 3에 도시된 셀 프레임(3)의 프레임체(32)에 관통하여 형성된 급액 매니폴드(33, 34) 및 배액 매니폴드(35, 36)와, 프레임체(32)에 형성된 급액 슬릿(33s, 34s) 및 배액 슬릿(35s, 36s)에 의해 행해진다(도 4도 함께 참조). 이 예에서는, 정극 전해액은, 급액 매니폴드(33)로부터 프레임체(32)의 일면측(지면 앞쪽)에 형성된 급액 슬릿(33s)을 통해 정극 전극(104)에 공급되고, 프레임체(32)의 상부에 형성된 배액 슬릿(35s)을 통해 배액 매니폴드(35)에 배출된다. 마찬가지로, 부극 전해액은, 급액 매니폴드(34)로부터 프레임체(32)의 타면측(지면 뒤쪽)에 형성된 급액 슬릿(34s)을 통해 부극 전극(105)에 공급되고, 프레임체(32)의 상부에 형성된 배액 슬릿(36s)을 통해 배액 매니폴드(36)에 배출된다. 각 셀 프레임(3)의 프레임체(32) 사이에는, 전해액의 누설을 억제하기 위해서, O링이나 평패킹 등의 환형의 시일 부재(37)(도 2, 도 3 참조)가 배치되어 있다. 프레임체(32)에는, 시일 부재(37)를 배치하기 위한 시일홈(38)(도 4 참조)이 형성되어 있다.

《쌍극판》

도 4를 주로 참조하여, 실시형태에 따른 쌍극판(31)의 일례를 설명한다. 쌍극판(31)은, 평면 형상이 대략 직사각형 형상이고, 도 4에 도시된 쌍극판(31)의 일면측(지면 앞쪽)은, 정극 전극(104)(도 3 참조)에 대향하는 면이고, 타면측(지면 뒤쪽)은, 부극 전극(105)(도 3 참조)에 대향하는 면이다. 또한, 도 4에 도시된 쌍극판(31)에 있어서, 급액 슬릿(33s)에 이어지는 하측의 가장자리부가 정극 전해액의 공급측이고, 배액 슬릿(35s)에 이어지는 상측의 가장자리부가 정극 전해액의 배출측이다. 즉, 쌍극판(31)의 하측으로부터 전해액이 공급되고, 쌍극판(31)의 상측으로부터 전해액이 배출되도록 되어 있고, 쌍극판(31)의 하측 가장자리부로부터 상측 가장자리부를 향해 전해액이 흐른다. 도 4 중, 지면 좌측의 화살표는, 쌍극판(31)에 있어서의 전해액의 전체적인 전해액의 유통 방향을 나타낸다.

쌍극판(31)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 그 일면측에, 복수의 홈부(400)를 갖는 유로(40)를 구비한다. 도 4에서는, 알기 쉽게 하기 위해서, 유로(40)[홈부(400)]가 형성되어 있지 않은 부분에 해칭을 붙이고 있다. 각 홈부(400)는, 전해액의 유통 방향을 따라 형성되고, 등간격으로 병렬되어 있다. 이 예에서는, 홈부(400)로서, 일단이 쌍극판(31)의 하측 가장자리부에 연통(連通)되고, 타단이 상측 가장자리부까지 일정 길이를 남기고 형성된 도입측 홈부(410)와, 일단이 쌍극판(31)의 상측 가장자리부에 연통되고, 타단이 하측 가장자리부까지 일정 길이를 남기고 형성된 배출측 홈부(420)가 교대로 나란히 형성되어 있다. 그리고, 유로(40)로서, 도입측 홈부(410)를 갖는 도입로(41)와, 배출측 홈부(420)를 갖는 배출로(42)가 형성되어 있다. 또한, 이 예에서는, 도입로(41)는, 쌍극판(31)의 하측 가장자리부를 따라 형성된 도입측 정류홈부(411)를 갖고, 각 도입측 홈부(410)의 일단이 도입측 정류홈부(411)에 연통되어 있다. 배출로(42)는, 쌍극판(31)의 상측 가장자리부를 따라 형성된 배출측 정류홈부(421)를 갖고, 각 배출측 홈부(420)의 일단이 배출측 정류홈부(421)에 연통되어 있다. 도입측 정류홈부(411)는, 급액 슬릿(33s)으로부터 공급된 전해액을 각 도입측 홈부(410)에 분배하고, 배출측 정류홈부(421)는, 각 배출측 홈부(420)로부터 배출되는 전해액을 배액 슬릿(35s)에 집약한다. 이 예에서는, 도입측 정류홈부(411)와 배출측 정류홈부(421)를 쌍극판(31)에 형성하고 있으나, 도입측 정류홈부(411)와 배출측 정류홈부(421)는 프레임체(32)에 형성될 수도 있다.

이 예에서는, 각 홈부(400)[도입측 홈부(410) 및 배출측 홈부(420)]의 폭이나 깊이가 동일하고, 그 단면 형상이 실질적으로 동일하며 길이 방향으로 똑같다. 홈부(400)의 폭이나 깊이, 인접한 홈부(400)의 간격은, 쌍극판(31)의 사이즈나 두께 등에 따라 적절히 선택할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 인접하는 홈부(400)의 간격은, 0.5 ㎜ 이상 30 ㎜ 이하, 나아가 1 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하인 것을 들 수 있다. 홈부(400)의 폭(개구폭)이나 깊이, 단면 형상에 대해서는, 후술한다.

도입로(41)는, 정극 전극(도 3 참조)에 정극 전해액을 공급하기 위한 유로이고, 배출로(42)는, 정극 전해액을 배출하기 위한 유로이며, 이러한 도입로(41)와 배출로(42)를 구비함으로써, 공급된 정극 전해액을 정극 전극(도 3 참조)의 전면(全面)으로 균일하게 널리 퍼지게 하기 쉽다. 급액 슬릿(33s)으로부터 쌍극판(31)의 일면측에 공급된 정극 전해액은, 도입로(41)의 도입측 정류홈부(411)를 통해 도입측 홈부(410)에 흘러, 쌍극판(31)의 전면으로 널리 퍼진다. 도입측 홈부(410)에 흐르는 정극 전해액은, 쌍극판(31)의 표면에 배치되는 정극 전극(도 3 참조)에 스며들고, 쌍극판(31)의 표면을 걸쳐, 도입측 홈부(410)에 인접하는 배출측 홈부(420)에 흐른다. 배출로(42)의 배출측 홈부(420)에 흐르는 정극 전해액은, 배출측 정류홈부(421)를 통해 배액 슬릿(35s)으로부터 배출된다.

여기서는, 쌍극판(31)의 일면측밖에 도시하고 있지 않으나, 쌍극판(31)의 타면측에는, 부극 전극(105)(도 3 참조)에 부극 전해액을 공급하는 도입로와 부극 전해액을 배출하는 배출로가 형성되어 있다. 쌍극판(31)의 타면측의 부극 전해액용의 도입로와 배출로의 구성은, 도 4에서 설명한 정극 전해액용의 도입로(41)와 배출로(42)와 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다.

[실시형태 1]

(홈부의 단면 형상)

실시형태에 따른 쌍극판(31)의 특징의 하나는, 홈부(400)의 단면 형상에 있다. 도 5는 실시형태 1에 따른 쌍극판(31)에 있어서의 홈부(400)의 단면 형상을 도시하고 있다. 홈부(400)는, 전해액의 유통 방향에 직교하는 단면에 있어서, 서로 대향하는 한 쌍의 측벽(51)을 갖고, 홈부(400)의 깊이 방향의 적어도 일부에, 측벽(51)의 간격이 깊이 방향으로 좁아지는 협폭부(510)를 갖는다. 이하, 실시형태 1의 홈부(400)의 단면 형상에 대해, 보다 상세히 설명한다.

실시형태 1의 홈부(400)는, 한 쌍의 측벽(51)의 하단(바닥부측)을 서로 연결하는 바닥벽(52)을 갖는다. 이 바닥벽(52)은, 쌍극판(31)의 표면에 평행한 평탄면을 갖는다. 한 쌍의 측벽(51)은, 깊이 방향에 대해 경사져 있어, 측벽(51)의 간격이 깊이 방향[개구부(53)로부터 바닥벽(52)]을 향해 서서히 좁아진다. 각 측벽(51)은, 개구부(53)로부터 바닥벽(52)에 걸쳐 전체 면이 경사면으로 되어 있고, 경사면이 평면이다. 각 측벽(51)(경사면)의 깊이 방향에 대한 경사 각도(β)는 대략 동일하다. 따라서, 실시형태 1의 홈부(400)에서는, 깊이 방향의 전체에 걸쳐 협폭부(510)가 형성되어 있고, 홈부(400)의 단면 형상이, 개구부(53)를 긴 변, 바닥벽(52)을 짧은 변으로 하는 사다리꼴 형상(구체적으로는 등변 사다리꼴 형상)이다.

이 홈부(400)는, 깊이 방향의 임의의 위치에 있어서의 측벽(51)의 간격이, 그 위치보다 개구부(53)측에 있어서의 측벽(51)의 간격에 대해 동등 이하이다. 즉, 측벽(51)의 간격이, 깊이 방향의 전체에 걸쳐 개구부(53)의 폭 이하이고, 또한, 개구부(53)에서 가장 넓고, 바닥벽(52)측에서 가장 좁아진다.

홈부(400)에 있어서, 측벽(51)과 바닥벽(52)이 이루는 모서리부(54)의 각도(α)는, 90° 초과 180° 미만이고, 예컨대 91° 이상 120° 이하, 바람직하게는 95° 이상 110° 이하인 것을 들 수 있다. 측벽(51)(경사면)의 깊이 방향에 대한 경사 각도(β)는, 예컨대 1° 이상 45° 이하, 나아가 30° 이하, 바람직하게는 5° 이상 20° 이하인 것을 들 수 있다. 개구부(53)의 폭(w)은, 예컨대 0.5 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하, 나아가 1 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하인 것을 들 수 있다. 깊이(h)[개구부(53)로부터 바닥벽(52)까지의 깊이 방향의 길이]는, 예컨대 0.5 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하, 나아가 1 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하인 것을 들 수 있다.

{작용 효과}

실시형태 1에 따른 쌍극판(31)은, 홈부(400)를 가짐으로써, 홈부(400)를 따라 전해액을 유통시킬 수 있기 때문에, 전해액의 유통 저항을 작게 하여, 전해액의 압력 손실을 저감할 수 있다. 또한, 홈부(400)의 깊이 방향의 적어도 일부에 협폭부(510)를 갖고 있어, 측벽(51)의 경사면을 따라 이동하는 전해액의 대류를 촉진할 수 있다. 대류에 의한 전해액의 방열 효율이 향상되기 때문에, 홈부(400) 내의 전해액의 방열을 개선할 수 있고, 전해액의 온도 상승을 억제할 수 있다. 그 결과, 전해액 성분의 석출을 억제할 수 있다. 특히, 측벽(51)이 깊이 방향에 대해 경사지고, 측벽(51)의 전체 면이 경사면으로 되어 있으며, 깊이 방향의 전체에 걸쳐 협폭부(510)가 형성되어 있기 때문에, 측벽(51)을 따라 전해액이 대류하기 쉬워, 대류에 의한 전해액의 방열 효과가 높다. 또한, 측벽(51)과 바닥벽(52)이 이루는 각도(α)가 91° 이상 120° 이하인 경우에, 모서리부(54)에 있어서, 측벽(51)의 경사면을 따라 전해액이 대류하기 쉬워, 모서리부(54) 근방에서의 전해액으로부터의 방열을 촉진할 수 있다.

실시형태 1의 홈부(400)는, 단면 형상이 사다리꼴 형상(구체적으로는 등변 사다리꼴 형상)이고, 단면 형상이 정사각형 형상인 홈부(400)와 비교하여, 단면적을 동일하게 한 경우, 홈부(400)의 둘레 길이가 길어진다. 그 때문에, 전해액과의 접촉 면적이 커져, 열전도에 의한 전해액의 방열 효율이 향상된다.

또한, 측벽(51)의 간격이, 개구부(53)로부터 바닥벽(52)을 향해 좁아지기 때문에, 깊이 방향의 도중에서 넓어지는 부분이 없으므로, 홈부(400)를 형성하기 쉽다.

[변형예]

실시형태 1에서는, 홈부(400)의 단면 형상이 등변 사다리꼴 형상이고, 협폭부(510)를 구성하는 한 쌍의 측벽(51)이 깊이 방향에 대해 서로 경사져, 측벽(51)의 간격이 깊이 방향을 향해 좁아지는 형태를 설명하였다. 실시형태 1의 변형예로서, 한 쌍의 측벽(51) 중, 한쪽의 측벽(51)이 깊이 방향에 대해 경사지고, 다른쪽의 측벽(51)이 깊이 방향을 따르고 있어도 좋다. 또한, 각 측벽(51)의 경사 각도(β)가 상이해도 좋다.

다음으로, 도 6 내지 도 9에 기초하여, 홈부(400)의 단면 형상의 다른 형태예를 설명한다. 이하에서는, 홈부(400)에 대해, 전술한 실시형태 1과 동일한 구성에는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략하며, 실시형태 1과의 차이점을 중심으로 설명한다.

[실시형태 2]

도 6에 도시된 실시형태 2에서는, 측벽(51)과 바닥벽(52)과의 모서리부(54)가 곡면형으로 형성되어 있다.

실시형태 2의 홈부(400)는, 모서리부(54)가 곡면형으로 형성되어 있어서, 모서리부(54)를 따라 전해액이 대류하기 쉬워, 모서리부(54) 근방에서의 전해액의 방열이 촉진된다. 모서리부(54)의 곡률 반경(r)은, 예컨대 0.1 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하, 나아가 0.2 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하인 것을 들 수 있다.

[실시형태 3]

도 7에 도시된 실시형태 3에서는, 협폭부(510)를 구성하는 측벽(51)의 경사면이 곡면이다.

실시형태 3의 홈부(400)는, 측벽(51)의 경사면이 곡면이라서, 경사면을 따라 이동하는 전해액의 대류를 보다 촉진할 수 있어, 대류에 의한 전해액의 방열 효율이 보다 향상된다. 곡면의 형상으로서는, 예컨대, 원호 형상, 타원호 형상 등을 들 수 있다.

[실시형태 4]

도 8에 도시된 실시형태 4에서는, 바닥벽(52)이 깊이 방향으로 돌출하는 곡면을 갖는다.

실시형태 4의 홈부(400)는, 바닥벽(52)이 곡면을 가짐으로써, 바닥벽(52)의 곡면을 따라 전해액이 대류하기 쉬워, 바닥벽(52) 근방에서의 전해액의 방열이 촉진된다.

[실시형태 5]

도 9에 도시된 실시형태 5에서는, 측벽(51)과 바닥벽(52)의 전체 면이 곡면형으로 형성되어 있다.

측벽(51)과 바닥벽(52)의 전체 면이 곡면형, 즉 홈부(400)의 벽면 전체가 곡면으로 형성되어 있어서, 벽면[측벽(51) 및 바닥벽(52)]을 따라 전해액이 대류하기 쉬워, 대류에 의한 전해액의 방열 효율이 보다 향상된다. 홈부(400)의 단면 형상으로서는, 반원형 형상, 반타원형 형상 등을 들 수 있고, 도 9에 도시된 홈부(400)의 경우, 반타원형 형상이다.

(그 외)

전술한 실시형태에서는, 바닥벽(52)을 갖는 형태를 설명하였으나, 바닥벽을 갖지 않는 형태, 예컨대, 홈부의 단면 형상이, 바닥부를 정점으로 하고, 개구부를 밑변으로 하는 삼각형 형상(구체예, 이등변 삼각형 형상)이어도 좋다.

전술한 실시형태에서는, 측벽(51)의 전체 면이 경사면이고, 깊이 방향의 전체에 걸쳐 협폭부(510)를 갖는 형태를 설명하였으나, 측벽(51)의 일부가 경사면이고, 깊이 방향의 일부에 협폭부(510)가 형성되며, 그 외의 부분은 측벽(51)의 간격이 실질적으로 일정해도 좋다. 예컨대, 도 10a에 도시된 바와 같이, 측벽(51)의 상단[개구부(53)측]이 경사져, 개구부(53)측에 협폭부(510)를 갖는 형태나, 도 10b에 도시된 바와 같이, 측벽(51)의 하단[바닥벽(52)측]이 경사져, 바닥벽(52)측에 협폭부(510)를 갖는 형태를 들 수 있다. 도 10a의 경우, 협폭부(510)보다 바닥벽(52)측의 부분에서 측벽(51)의 간격이 일정하고, 도 10b의 경우, 개구부(53)로부터 협폭부(510)까지의 부분에서는, 측벽(51)의 간격이 개구부(53)의 폭과 동등하다. 또한, 도 10c에 도시된 바와 같이, 측벽(51)의 중앙이 경사져, 깊이 방향의 도중에 협폭부(510)가 형성되어 있어도 좋다.

또한, 협폭부(510)의 수는 하나에 한하지 않고, 복수여도 좋다. 예컨대, 도 11에 도시된 바와 같이, 개구부(53)측과 바닥벽(52)측에 각각 협폭부(510)를 갖는 형태를 들 수 있다. 이 경우, 각 협폭부(510)에 있어서의 측벽(51)(경사면)의 경사 각도는 동일해도 좋고, 상이해도 좋다.

[시험예 1]

쌍극판의 일면측과 타면측의 각각에 쌍극판의 하측 가장자리부로부터 상측 가장자리부에 걸쳐 연통하는 복수의 홈부를 형성하여, 세로홈 구조의 유로를 구비하는 쌍극판을 제작하였다. 여기서는, 표 1에 나타내는 바와 같이, 홈부의 단면 형상[개구부의 폭(w), 깊이(h), 측벽과 바닥벽이 이루는 각도(α), 모서리부의 곡률 반경(r)]이 상이한 복수의 쌍극판(도 5, 도 6 참조)을 제작하였다. 각 쌍극판을 이용하여 셀 프레임을 제작하고, 이것을 이용하여 복수의 RF 전지(시험체 A∼I)를 조립하였다. 그리고, 각 시험체의 RF 전지를 충전한 후, 펌프를 정지하여 전해액을 자기 방전시켰다. 그 후, RF 전지를 해체하여 쌍극판(셀 프레임)을 취출하고, 각 시험체에 대해 전해액의 석출 상태를 확인하여 평가하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에 나타내는 「석출 유무」의 평가는, 석출을 확인할 수 없었던 경우를 「A」, 미소한 석출은 있으나, 홈부가 폐색되어 있지 않은 경우를 「B」, 석출이 약간 많으나, 홈부의 폐색에는 이르지 않은 경우를 「C」, 석출이 많아, 홈부가 폐색되는 경우를 「D」로 하였다.

표 1에 나타내는 결과로부터, 폭(w)이 1 ㎜∼5 ㎜, 깊이(h)가 1 ㎜∼5 ㎜, 각도(α)가 95°∼110°, 곡률 반경(r)이 0.2 ㎜∼5 ㎜의 범위 내인 시험체 A, B에서는, 석출이 없고, 양호한 결과인 것을 확인할 수 있었다. 또한, 폭(w)이 0.5 ㎜∼10 ㎜, 깊이(h)가 0.5 ㎜∼10 ㎜, 각도(α)가 91°∼120°, 곡률 반경(r)이 0.1 ㎜∼10 ㎜의 범위 내인 시험체 C∼F에서는, 미소한 석출이 있으나, 홈부의 폐색이 없고, 충분히 사용 가능한 결과였다. 각도(α)가 91° 이상인 시험체 G, H에서는, 석출이 약간 많으나, 홈부의 폐색에는 이르지 않아, 실용상 문제없는 결과였다.

1: 레독스 플로우 전지(RF 전지) 2: 셀 스택
3: 셀 프레임 31: 쌍극판
32: 프레임체 33, 34: 급액 매니폴드
35, 36: 배액 매니폴드 33s, 34s: 급액 슬릿
35s, 36s: 배액 슬릿 37: 시일 부재
38: 시일홈 40: 유로
41: 도입로 42: 배출로
400: 홈부 410: 도입측 홈부
411: 도입측 정류홈부 420: 배출측 홈부
421: 배출측 정류홈부 51: 측벽
510: 협폭부 52: 바닥벽
53: 개구부 54: 모서리부
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
200: 서브 스택 210: 급배판
220: 엔드 플레이트 230: 체결 기구

Claims (12)

1. 레독스 플로우 전지의 정극 전극과 부극 전극 사이에 배치되는 쌍극판에 있어서,
   상기 쌍극판에 있어서의 상기 정극 전극 및 상기 부극 전극 중 적어도 한쪽의 전극에 대향하는 면에, 전해액이 유통되는 적어도 하나의 홈부를 갖고,
   상기 홈부는, 상기 전해액의 유통 방향에 직교하는 단면에 있어서, 서로 대향하는 한 쌍의 측벽을 가지며,
   상기 홈부의 깊이 방향의 적어도 일부에, 상기 측벽의 간격이 깊이 방향으로 좁아지는 협폭부를 갖는 것인 쌍극판.
2. 제1항에 있어서, 상기 홈부는 바닥벽을 갖고,
   상기 바닥벽은 상기 쌍극판의 표면에 평행한 평탄면을 갖는 것인 쌍극판.
3. 제2항에 있어서, 적어도 한쪽의 상기 측벽과 상기 바닥벽이 이루는 각도가 91° 이상 120° 이하인 것인 쌍극판.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 적어도 한쪽의 상기 측벽과 상기 바닥벽과의 모서리부가 곡면형으로 형성되어 있는 것인 쌍극판.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 협폭부에 있어서, 상기 측벽 중 적어도 한쪽은 깊이 방향에 대해 경사지는 경사면을 갖고, 상기 경사면은 평면인 것인 쌍극판.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 협폭부에 있어서, 상기 측벽 중 적어도 한쪽은 깊이 방향에 대해 경사지는 경사면을 갖고, 상기 경사면은 곡면인 것인 쌍극판.
7. 제1항에 있어서, 상기 홈부는 바닥벽을 갖고,
   상기 바닥벽은 상기 홈부의 깊이 방향으로 돌출하는 곡면을 갖는 것인 쌍극판.
8. 제7항에 있어서, 상기 측벽과 상기 바닥벽의 전체 면이 곡면형으로 형성되어 있는 것인 쌍극판.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홈부의 깊이 방향의 임의의 위치에 있어서의 상기 측벽의 간격이, 그 위치보다 개구부측에 있어서의 상기 측벽의 간격에 대해 동등 이하인 것인 쌍극판.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 쌍극판과, 상기 쌍극판의 외주에 설치되는 프레임체를 구비하는 셀 프레임.
11. 제10항에 기재된 셀 프레임을 구비하는 셀 스택.
12. 제11항에 기재된 셀 스택을 구비하는 레독스 플로우 전지.

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