TW201911634A - 雙極板、單元框、單元堆及氧化還原液流電池 - Google Patents

雙極板、單元框、單元堆及氧化還原液流電池 Download PDF

Info

Publication number
TW201911634A
TW201911634A TW107121076A TW107121076A TW201911634A TW 201911634 A TW201911634 A TW 201911634A TW 107121076 A TW107121076 A TW 107121076A TW 107121076 A TW107121076 A TW 107121076A TW 201911634 A TW201911634 A TW 201911634A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
groove portion
discharge
introduction
bipolar plate
liquid storage
Prior art date
Application number
TW107121076A
Other languages
English (en)
Inventor
桑原雅裕
寒野毅
Original Assignee
日商住友電氣工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商住友電氣工業股份有限公司 filed Critical 日商住友電氣工業股份有限公司
Publication of TW201911634A publication Critical patent/TW201911634A/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/18Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本發明係一種雙極板,其係具備供電解液流通之流路者,上述流路具備:電解液之導入口,其位於上述雙極板之下側;電解液之排出口,其位於上述雙極板之上側;導入槽部,其與上述導入口相連;及排出槽部,其與上述排出口相連;上述導入槽部及上述排出槽部具備具有局部較小之剖面面積且使上述導入口與上述排出口連通的連通部,或將上述導入槽部及上述排出槽部相互分斷之閉端部,且上述導入槽部具備:下側彎曲部,其於自上述導入口朝向上述導入槽部之前端之長度方向之中途朝向上述雙極板之下側彎曲;及導入液貯存部,其於較上述下側彎曲部更靠上述導入槽部之前端側貯存電解液。

Description

雙極板、單元框、單元堆及氧化還原液流電池
本發明係關於一種雙極板、單元框、單元堆、及氧化還原液流電池。
於專利文獻1~4中揭示有一種氧化還原液流電池,其將具備被供給正極電解液之正極電極、被供給負極電解液之負極電極、及介置於正極電極與負極電極之間之隔膜的電池單元作為主要構成元件,且對各極之電極供給各極之電解液而進行充放電。上述電池單元以隔著正極電極、隔膜、負極電極之積層物之方式配置一組單元框而構成。單元框具備在正背面分別配置正極電極及負極電極之雙極板、以及設置於雙極板之外周之框體。
於專利文獻1~4中,揭示有為了使電解液充分地遍佈電池單元內之各極之電極而具備供電解液流通之複數個槽部之雙極板。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2015-122230號公報 [專利文獻2]日本專利特開2015-122231號公報 [專利文獻3]日本專利特開2015-138771號公報 [專利文獻4]日本專利特開2015-210849號公報
本發明之雙極板係配置於氧化還原液流電池之正極電極與負極電極之間,且於與上述正極電極及上述負極電極之至少一電極對向之對向面具備供電解液流通之流路者, 以上述對向面沿著鉛直方向之方式,將上述雙極板配置於氧化還原液流電池之特定位置時之鉛直方向下側設為上述雙極板之下側,將鉛直方向上側設為上述雙極板之上側時, 上述流路具備:電解液之導入口,其位於上述雙極板之下側; 電解液之排出口,其位於上述雙極板之上側; 導入槽部,其與上述導入口相連;及 排出槽部,其與上述排出口相連; 上述導入槽部及上述排出槽部具備具有局部較小之剖面面積且使上述導入口與上述排出口連通的連通部、 或將上述導入槽部及上述排出槽部相互分斷之閉端部,且 上述導入槽部具備: 下側彎曲部,其於自上述導入口朝向上述導入槽部之前端之長度方向之中途,朝向上述雙極板之下側彎曲;及 導入液貯存部,其於較上述下側彎曲部更靠上述導入槽部之前端側貯存電解液。
本發明之單元框具備上述本發明之雙極板、及設置於上述雙極板之外周之框體。
本發明之單元堆具備上述本發明之單元框。
本發明之氧化還原液流電池具備上述本發明之單元堆。
[發明所欲解決之問題] 於在電力供給源發生停電之情形時,期望能於無來自外部系統之電力供給之情況下進行電池之啟動。
向正極電極及負極電極之各極之電解液之供給,代表性的是藉由泵動作而自各極之電極之下側朝向上側進行。因此,若因停電而泵停止,則因自重而電池單元內之電解液之液面下降,無法保持在各極之電極含浸有電解液之狀態。
於具有槽部之雙極板中,在氧化還原液流電池運轉時,供給至電池單元內之電解液形成沿著各槽部之流動、及如跨過位於相鄰之槽部間之隆起部而於槽部間移動般之流動,從而可使電解液遍佈各極之電極。然而,即便為具有槽部之雙極板,若因停電而泵停止,則槽部內之電解液亦會因自重而自電解液之導入口排出至電池單元之外部。
因此,本發明之目的之一在於提供一種即便在停電時亦可將電解液貯存於電池單元之內部之雙極板。又,本發明之另一目的之一在於提供一種具備上述雙極板之單元框及具備該單元框之單元堆、以及具備該單元堆之氧化還原液流電池。
[本發明之效果] 根據本發明,可提供一種即便在停電時亦可將電解液貯存於電池單元之內部之雙極板、單元框、單元堆、及氧化還原液流電池。
[本發明之實施形態之說明] 首先,列舉本發明之實施形態之內容進行說明。
(1)本發明之實施形態之雙極板係配置於氧化還原液流電池之正極電極與負極電極之間,且於與上述正極電極及上述負極電極之至少一電極對向之對向面具備供電解液流通之流路者, 設以上述對向面沿著鉛直方向之方式將上述雙極板配置於氧化還原液流電池之特定位置時之鉛直方向下側為上述雙極板之下側,且設鉛直方向上側為上述雙極板之上側時, 上述流路具備: 電解液之導入口,其位於上述雙極板之下側; 電解液之排出口,其位於上述雙極板之上側; 導入槽部,其與上述導入口相連;及 排出槽部,其與上述排出口相連; 上述導入槽部及上述排出槽部具備: 具有局部較小之剖面面積且使上述導入口與上述排出口連通的連通部; 或將上述導入槽部及上述排出槽部相互分斷之閉端部;且 上述導入槽部具備: 下側彎曲部,其於自上述導入口朝向上述導入槽部之前端之長度方向之中途,朝向上述雙極板之下側彎曲;及 導入液貯存部,其於較上述下側彎曲部更靠上述導入槽部之前端側貯存電解液。
上述雙極板具備導入槽部及排出槽部作為供電解液流通之流路,導入槽部與排出槽部具備具有局部較小之剖面面積之連通部、或將導入槽部與排出槽部相互分斷之閉端部,藉此可將導入槽部與排出槽部作為實質性獨立之槽部而發揮功能。藉由導入槽部與排出槽部實質性獨立地發揮功能,於氧化還原液流電池之運轉時,可形成如跨過位於導入槽部與排出槽部之間之隆起部之電解液之流動,藉由跨過該隆起部之電解液可促進電池反應。
上述雙極板於雙極板之下側具備電解液之導入口,於雙極板之上側具備電解液之排出口,故而於因停電而泵停止之情形時,可將排出槽部內之電解液直接貯存於排出槽部內。而且,藉由在導入槽部具備導入液貯存部,於因停電而泵停止之情形時,可將導入槽部內之電解液之一部分貯存於導入液貯存部。藉由可將電解液貯存於排出槽部內、及導入槽部內之導入液貯存部,即便在因停電而泵停止之情形時,亦可藉由所貯存之電解液進行電池之啟動。藉由該電池之啟動而將泵啟動,藉此可使氧化還原液流電池運轉。由於上述雙極板可將電解液貯存於排出槽部及導入槽部兩者,故而即便於在氧化還原液流電池之放電運轉時泵停止之情形時,亦可進行電池之啟動。
(2)作為上述雙極板之一形態,可列舉如下情況,即,上述導入槽部與上述排出槽部之各者具備相互嚙合而對向配置之梳齒區域。
上述雙極板藉由導入槽部與排出槽部相互嚙合而對向配置,可於嚙合之梳齒區域形成跨過梳齒間之電池反應區域。跨過該梳齒間之電解液量相較於導入槽部與排出槽部未嚙合之情形更容易增加,故而可進一步促進電池反應。
(3)作為具備連通部之上述雙極板之一形態,可列舉如下情況,即, 上述排出槽部具備: 上側彎曲部,其於自上述排出口朝向上述排出槽部之前端之長度方向之中途,朝向上述雙極板之上側彎曲;及 排出液貯存部,其於較上述上側彎曲部更靠上述排出槽部之前端側貯存電解液;且 上述導入液貯存部及上述排出液貯存部設於上述連通部。
藉由導入液貯存部及排出液貯存部為具有局部較小之剖面面積之連通部,導入液貯存部及排出液貯存部成為較導入槽部之除導入液貯存部以外之部分及排出槽部之除排出液貯存部以外之部分更高之壓力損失。藉由導入液貯存部及排出液貯存部為較除其等以外之部分更高之壓力損失,於氧化還原液流電池之運轉時,可使流動至導入液貯存部及排出液貯存部之電解液量充分少於流動至導入槽部之除導入液貯存部以外之部分及排出槽部之除排出液貯存部以外之部分之電解液量,從而可將導入槽部與排出槽部作為實質性獨立之槽部而發揮功能。另一方面,藉由在導入槽部具備導入液貯存部,在排出槽部具備排出液貯存部,於因停電而泵停止之情形時,可將導入槽部內之電解液之一部分貯存於導入液貯存部,並且可相較於不具備排出液貯存部之情形增加貯存於排出槽部內之電解液量。
(4)作為導入液貯存部及排出液貯存部設於連通部之上述雙極板之一形態,可列舉如下情況,即,上述導入液貯存部及上述排出液貯存部之寬度局部較窄。
根據上述構成,即便在導入槽部與排出槽部之間之間隔較窄之情形時,亦可具備具有較小之剖面面積之連通部。
(5)作為導入液貯存部及排出液貯存部設於連通部之上述雙極板之一形態,可列舉如下情況,即,上述導入液貯存部及上述排出液貯存部之深度局部較淺。
根據上述構成,電極容易進入至導入液貯存部及排出液貯存部之內部,藉由該電極而電解液難以流通至導入液貯存部及排出液貯存部,容易減小連通部之剖面面積。又,即便在雙極板之厚度較薄之情形時,亦可具備具有較小之剖面面積之連通部。
(6)作為導入液貯存部及排出液貯存部設於連通部之上述雙極板之一形態,可列舉如下情況,即,具備複數個上述導入口與上述排出口由上述連通部連通之單元,且相鄰之上述單元相互獨立地存在。
藉由具備複數個利用剖面面積較小且壓力損失較高之連通部而連通導入口與排出口之單元,且相鄰之單元相互獨立地存在,可相較於導入口及排出口分別僅具有一個且所有單元連通之情形,使貯存於導入液貯存部及排出液貯存部之電解液之充電狀態(有時亦稱為充電深度)均勻地遍佈雙極板之整體。
(7)作為上述雙極板之一形態,可列舉如下情況,即, 上述排出槽部具備: 上側彎曲部,其於自上述排出口朝向上述排出槽部之前端之長度方向之中途朝向上述雙極板之上側彎曲;及 排出液貯存部,其於較上述上側彎曲部更靠上述排出槽部之前端側貯存電解液; 上述導入槽部與上述排出槽部相互分斷,且 上述導入液貯存部與上述排出液貯存部相互嚙合而對向配置。
藉由在排出槽部具備排出液貯存部,於因停電而泵停止之情形時,可相較於不具備排出液貯存部之情形增加貯存於排出槽部內之電解液量。藉由將導入液貯存部與排出液貯存部相互嚙合而對向配置,容易藉由所貯存之電解液儘早地進行電池之啟動。
(8)作為導入槽部與排出槽部相互分斷且導入液貯存部與排出液貯存部相互嚙合而對向配置之上述雙極板之一形態,可列舉如下情況,即, 上述導入槽部具備: 導入幹槽部,其沿著上述雙極板之上下方向; 複數個導入支槽部,其等於上述導入幹槽部之長度方向之中途在與上述雙極板之上下方向交叉之方向延伸設置;及 上述導入液貯存部,其等位於上述導入支槽部之前端;且 上述排出槽部具備: 排出幹槽部,其沿著上述雙極板之上下方向; 複數個排出支槽部,其等於上述排出幹槽部之長度方向之中途在與上述雙極板之上下方向交叉之方向延伸設置;及 上述排出液貯存部,其等位於上述排出支槽部之前端。
藉由沿著導入槽部之上下方向具備複數個導入液貯存部,並且沿著排出槽部之上下方向具備複數個排出液貯存部,且將導入液貯存部與排出液貯存部相互嚙合而對向配置,容易藉由所貯存之電解液儘早地進行電池之啟動。
(9)作為上述雙極板之一形態,可列舉如下情況,即,上述導入槽部與上述排出槽部構成為相互分斷之螺旋狀。
根據上述構成,容易增加導入槽部與排出槽部相互嚙合而對向配置之區域,於氧化還原液流電池之運轉時,容易增加跨過位於導入槽部與排出槽部之間之隆起部之電解液量,故而可藉由跨過該隆起部之電解液而進一步促進電池反應。
(10)本發明之實施形態之單元框具備如上述(1)至(9)中任一項所記載之雙極板、及設置於上述雙極板之外周之框體。
由於上述單元框具備本發明之實施形態之雙極板,故而即便在停電時亦可將電解液貯存於電池單元之內部,即便在因停電而泵停止之情形時,亦可藉由所貯存之電解液進行電池之啟動。
(11)本發明之實施形態之單元堆具備上述(10)所記載之單元框。
由於上述單元堆具備本發明之實施形態之單元框,故而即便在停電時亦可將電解液貯存於電池單元之內部,即便在因停電而泵停止之情形時,亦可藉由所貯存之電解液進行電池之啟動。
(12)本發明之實施形態之氧化還原液流電池具備如上述(11)所記載之單元堆。
由於上述氧化還原液流電池具備本發明之實施形態之單元堆,故而即便在停電時亦可將電解液貯存於電池單元之內部,即便在因停電而泵停止之情形時,亦可藉由所貯存之電解液進行電池之啟動。
[本發明之實施形態之詳細說明] 以下,一面參照圖式,一面對本發明之實施形態之雙極板、單元框、單元堆、及氧化還原液流電池之詳細內容進行說明。圖中之同一符號表示同一名稱物。
《實施形態1》 本實施形態之特徵之一在於如下方面:於雙極板具備即便在停電時亦可將電解液貯存於電池單元之內部之構成。以下,首先參照圖1~圖4,對實施形態1之氧化還原液流電池、單元堆、及單元框之基本構成進行說明,其後,參照圖4,對實施形態1之單元框(單元堆、氧化還原液流電池)所具備之雙極板之構成進行詳細說明。
[RF電池] 氧化還原液流電池(以下為RF電池)1代表性地如圖1所示,經由交流/直流轉換器或變電設備等而連接於發電部、電力系統及用戶等負載,將發電部作為電力供給源進行充電,將負載作為電力消耗對象進行放電。發電部例如可列舉太陽光發電機、風力發電機、其他一般之發電站等。
RF電池1具備由隔膜101分離為正極單元102及負極單元103之電池單元100。於正極單元102內置有被供給正極電解液之正極電極104,於負極單元103內置有被供給負極電解液之負極電極105。正極電極104及負極電極105係供所供給之電解液中含有之活性物質離子進行電池反應之反應場。隔膜101係將正極電極104與負極電極105分離並且使特定離子透過之薄膜構件。
對正極單元102循環供給正極電解液之正極循環機構100P具備貯存正極電解液之正極電解液貯槽106、將正極電解液貯槽106與正極單元102之間相連之導管108、110、及設置於上游側(供給側)之導管108之泵112。對負極單元103循環供給負極電解液之負極循環機構100N具備貯存負極電解液之負極電解液貯槽107、將負極電解液貯槽107與負極單元103之間相連之導管109、111、及設置於上游側(供給側)之導管109之泵113。
正極電解液自正極電解液貯槽106經由上游側之導管108被供給至正極電極104,且自正極電極104經由下游側(排出側)之導管110返回至正極電解液貯槽106。又,負極電解液自負極電解液貯槽107經由上游側之導管109被供給至負極電極105,且自負極電極105經由下游側(排出側)之導管111返回至負極電解液貯槽107。藉由正極電解液之循環及負極電解液之循環,一面對正極電極104循環供給正極電解液並且對負極電極105循環供給負極電解液,一面伴隨著各極之電解液中之活性物質離子之價數變化反應而進行充放電。於圖1及圖2中,正極電解液貯槽106內及負極電解液貯槽107內所示之釩離子表示包含於正極電解液中及負極電解液中作為活性物質之離子種類之一例。於圖1中,實線箭頭意指充電,虛線箭頭意指放電。
[單元堆] RF電池1代表性地以積層有複數個電池單元100之稱作單元堆2之形態使用。如圖3所示,單元堆2具備反覆積層某一單元框3、正極電極104、隔膜101、負極電極105、另一單元框3而成之積層體、隔著積層體之一對端板210、220、以及將端板210、220間相連之長螺栓等連結構件230及螺帽等緊固構件。若藉由緊固構件將端板210、220間緊固,則積層體藉由其積層方向之緊固力而保持積層狀態。單元堆2將特定數量之電池單元100設為副堆200,而以積層有複數個副堆200之形態利用。
[單元框] 如圖3所示,單元框3具備配置於正極電極104與負極電極105之間之雙極板4、及設置於雙極板4之外周之框體5。雙極板4由流動電流但不流動電解液之導電構件構成,正極電極104以接觸之方式配置於其一面側,負極電極105以接觸之方式配置於另一面側。框體5於內側形成成為電池單元100之區域。例如,框體5之厚度大於雙極板4之厚度,藉由利用框體5包圍雙極板4之外周,而由雙極板4之正面(背面)與框體5之正面(背面)形成階差,該階差形成供於內部配置正極電極104(負極電極105)之空間。
向正極電極104及負極電極105之各極之電解液之供給係藉由形成於單元框3中之框體5之對向之一側(圖3上圖之紙面下側)之供液歧管51、52、供液導槽51s、52s而進行。自正極電極104及負極電極105之各極之電解液之排出係藉由形成於框體5之對向之另一側(圖3上圖之紙面上側)之排液歧管53、54、排液導槽53s、54s而進行。正極電解液自供液歧管51經由形成於框體5之一面側(紙面正面側)之供液導槽51s而供給至正極電極104。而且,如圖3上圖之箭頭所示,正極電解液自正極電極104之下側向上側流通,並經由形成於框體5之一面側(紙面正面側)之排液導槽53s排出至排液歧管53。負極電解液之供給及排出係於框體5之另一面側(紙面背面側)進行,除此方面以外,與正極電解液相同。於各框體5間,為了抑制電解液自電池單元100洩漏,而配置有O形環或扁平墊圈等環狀之密封構件6(圖2及圖3)。於框體5,遍佈周向而形成有用以配置環狀之密封構件6之密封槽57(參照圖4)。
上述RF電池1、單元堆2、及單元框3之基本構成可適當利用公知之構成。
[雙極板] 參照圖4,對實施形態1之雙極板4A進行說明。該雙極板4A係相當於上述雙極板4之構件。再者,於圖4之上圖中,表示在RF電池1運轉時電解液於雙極板4A上之流動,於圖4之下圖中,表示在RF電池1停止(停電)時電解液於雙極板4A上之貯存狀態。於圖4之上圖中,亦圖示有設置於雙極板4A之外周之框體5。
如圖4所示,雙極板4A係矩形狀之平板。於雙極板4A之正背面,分別配置相鄰之電池單元100之正極電極104及負極電極105(參照圖2及圖3)。雙極板4A以與正極電極104對向之對向面及與負極電極105對向之對向面沿著鉛直方向之方式配置於RF電池1之特定位置。以下,將於RF電池1之特定位置配置有雙極板4A時之鉛直方向下側設為雙極板4A之下側(圖4之紙面下側),將鉛直方向上側設為雙極板4A之上側(圖4之紙面上側)。
雙極板4A於與正極電極104對向之對向面及與負極電極105對向之對向面分別具備供電解液流通之流路40。流路40係用以調整於電池單元100內藉由泵112、113(圖1)流通至正極電極104及負極電極105之各者之電解液之流動而設置。流路40具備電解液之導入口40i、電解液之排出口40o、及將自導入口40i導入之電解液以特定路徑導引至排出口40o之槽部41。
導入口40i於雙極板4A之下側之緣部開口,經由形成於框體5之供液整流部55而與供液歧管51(52)相連(圖3)。雙極板4A之詳細內容於下文進行敍述,但並列設置有複數個導入槽部42(導入口40i)。供液整流部55係使來自供液歧管51(52)之電解液於導入槽部42之並列方向擴散而將其供給至各導入槽部42之導入口40i者。
排出口40o於雙極板4A之上側之緣部開口,經由形成於框體5之排液整流部56而與排液歧管53(54)相連(圖3)。雙極板4A之詳細內容於下文進行敍述,但並列設置有複數個排出槽部43(排出口40o)。排液整流部56係將自各排出槽部43之排出口40o排出之電解液彙集並導引至排液歧管53(54)者。
槽部41具備與導入口40i相連之導入槽部42、及與排出口40o相連之排出槽部43。導入槽部42及排出槽部43分別設置有複數根。導入槽部42與排出槽部43沿著鉛直方向並且於與該鉛直方向正交之方向上具有特定間隔而交替地並列配置。即,導入槽部42與排出槽部43相互嚙合而對向配置。於相鄰之導入槽部42與排出槽部43之間形成隆起部45。實施形態1之雙極板4A之特徵之一在於如下方面:具備複數個導入槽部42與排出槽部43藉由剖面面積較小且壓力損失較高之連通部而連通之單元44a,且相鄰之單元44a相互獨立地存在。關於導入槽部42與排出槽部43之連通形態,於下文進行敍述。
正極電解液流通至設置於正極電極104對向配置之雙極板4A之一面的槽部41,負極電解液流通至設置於負極電極105對向配置之雙極板4A之另一面的槽部41。各電池單元100內之電解液之流動可根據槽部41之形狀或尺寸等而調整。再者,於圖4中,為了易於理解,而誇張地圖示槽部41之大小。又,於圖4中,為了易於理解,而於隆起部45標註有影線。再者,於圖4中,導入槽部42及排出槽部43僅示出一部分,省略剩餘部分。
導入槽部42具備在自導入口40i朝向導入槽部42之前端之長度方向之中途朝向雙極板4A之下側彎曲之下側彎曲部420、及於較下側彎曲部420更靠導入槽部42之前端側貯存電解液之導入液貯存部422。同樣地,排出槽部43具備在自排出口40o朝向排出槽部43之前端之長度方向之中途朝向雙極板4A之上側彎曲之上側彎曲部430、及於較上側彎曲部430更靠排出槽部43之前端側貯存電解液之排出液貯存部432。導入槽部42與排出槽部43藉由以導入液貯存部422及排出液貯存部432形成之連通部而連通。於本例中,導入槽部42與排出槽部43之邊界設為連通部中之上下方向之中央部。即,較該中央部更靠導入口40i側為導入槽部42,較中央部更靠排出口40o側為排出槽部43。
導入槽部42具備自導入口40i向上方延伸之縱槽部(導入主槽部421)、自導入主槽部421之前端部向雙極板4A之左右方向延伸之橫槽部、及自橫槽部於下側彎曲部420回折向下方延伸之縱槽部(導入液貯存部422)。於本例中,導入槽部42之連通部包含橫槽部及導入液貯存部422。同樣地,排出槽部43具備自排出口40o向下方延伸之縱槽部(排出主槽部431)、自排出主槽部431之前端部向雙極板4A之左右方向延伸之橫槽部、及自橫槽部於上側彎曲部430回折向上方延伸之縱槽部(排出液貯存部432)。於本例中,排出槽部43之連通部包含橫槽部及排出液貯存部432。
導入液貯存部422與排出液貯存部432具有使導入口40i與排出口40o連通之連通部之作用。導入液貯存部422與排出液貯存部432以將相鄰之一組導入槽部42與排出槽部43連通之方式配置。該導入口40i與排出口40o連通之一組導入槽部42與排出槽部43之單元44a形成有導入槽部42(排出槽部43)之條數之量。而且,相鄰之單元44a彼此不相互連通而獨立地存在。
導入液貯存部422及排出液貯存部432具有較導入槽部42之除導入液貯存部422以外之橫截面面積及排出槽部43之除排出液貯存部432以外之橫截面面積小的橫截面面積。導入槽部42之除導入液貯存部422以外之橫截面面積係自導入口40i至下側彎曲部420為止之導入槽部42(導入主槽部421)之橫截面面積。於本例中,該導入主槽部421具有沿著長度方向均勻之寬度及深度。同樣地,排出槽部43之除排出液貯存部432以外之橫截面面積係自排出口40o至上側彎曲部430為止之排出槽部43(排出主槽部431)之橫截面面積。於本例中,該排出主槽部431具有沿著長度方向均勻之寬度及深度。導入液貯存部422與排出液貯存部432藉由具有較導入主槽部421及排出主槽部431之各橫截面面積小之橫截面面積,而相對於導入主槽部421及排出主槽部431成為高壓力損失。導入液貯存部422及排出液貯存部432之橫截面面積例如可列舉導入主槽部421及排出主槽部431之橫截面面積之1%以上且50%以下,進而5%以上且30%以下。
為了使導入液貯存部422及排出液貯存部432相對於導入主槽部421及排出主槽部431成為高壓力損失,例如可列舉導入液貯存部422及排出液貯存部432具有較導入主槽部421及排出主槽部431之寬度窄之寬度。導入主槽部421及排出主槽部431之寬度例如可列舉0.1 mm以上且10 mm以下,進而0.5 mm以上且2.5 mm以下,以使橫截面面積變得足夠大。導入液貯存部422及排出液貯存部432之寬度例如可列舉導入主槽部421及排出主槽部431之寬度之1%以上且50%以下,進而5%以上且30%以下。於本例中,將導入主槽部421之寬度與排出主槽部431之寬度設為相同,但亦可使其等各不相同。於此情形時,導入液貯存部422及排出液貯存部432之寬度只要根據與各液貯存部422、432相連之主槽部421、431之寬度,以較該主槽部421、431成為高壓力損失之方式適當選擇即可。又,相鄰之槽部41間(導入主槽部421與排出主槽部431之間)之間隔、即隆起部45之寬度可列舉導入主槽部421及排出主槽部431之寬度之100%以上且700%以下、進而200%以上且500%以下。導入液貯存部422及排出液貯存部432形成於該隆起部45之寬度內。
為了使導入液貯存部422及排出液貯存部432相對於導入主槽部421及排出主槽部431成為高壓力損失,例如可列舉導入液貯存部422及排出液貯存部432具有較導入主槽部421及排出主槽部431之深度淺之深度。導入主槽部421及排出主槽部431之深度可列舉雙極板4A之厚度之5%以上且45%以下。於在雙極板4A之正背面具備槽部41之情形時,有若槽部41之深度過深則導致機械強度降低之虞,故而槽部41之深度進而較佳為雙極板4A之厚度之20%以上且40%以下。導入液貯存部422及排出液貯存部432之深度例如可列舉導入主槽部421及排出主槽部431之深度之1%以上且50%以下,進而5%以上且30%以下。於本例中,將導入主槽部421之深度與排出主槽部431之深度設為相同,但亦可使其等分別不同。於此情形時,導入液貯存部422及排出液貯存部432之深度只要根據與各液貯存部422、432相連之主槽部421、431之深度,以較該主槽部421、431成為高壓力損失之方式適當選擇即可。
[RF電池之運轉時] 於上述雙極板4A中,在RF電池1之運轉時,如圖4之上圖所示,自供液歧管51(52)導入至供液整流部55之電解液被分配至各導入口40i,且自各導入口40i於導入槽部42之導入主槽部421流通並遍佈雙極板4A之整個表面。流動至導入主槽部421之電解液浸透至配置於雙極板4A之表面之電極,並跨過雙極板4A之表面流動至與導入槽部42相鄰之排出槽部43之排出主槽部431。流動至排出主槽部431之電解液自排出口40o排出至排液整流部56而於此彙集,並自排液歧管53(54)排出至電池單元100之外部。即,電解液於雙極板4A上之流動形成沿著導入主槽部421及排出主槽部431之流動(圖4之上圖所示之實線箭頭之方向)、及如經由導入主槽部421與排出主槽部431之間之隆起部45而遍佈於橫向(圖4之左右方向)之流動(圖4之上圖所示之虛線箭頭之方向)。
上述雙極板4A之相鄰之一組導入槽部42與排出槽部43利用連通部(導入液貯存部422及排出液貯存部432)而連通。然而,由於導入液貯存部422及排出液貯存部432相較於導入主槽部421及排出主槽部431而剖面面積小且壓力損失高,故而於RF電池1之運轉時,電解液容易流動至較導入液貯存部422及排出液貯存部432而壓力損失低之導入主槽部421及排出主槽部431。因此,可使流動至導入液貯存部422及排出液貯存部432之電解液量充分少於流動至導入主槽部421及排出主槽部431之電解液量。即便自導入口40i連通至排出口40o,只要流動至導入液貯存部422及排出液貯存部432之電解液量較少,則亦可減少保持未反應之狀態排出至電池單元100(圖1)外之電解液量,可藉由形成如跨過隆起部45之電解液之流動而充分地進行電池反應,從而亦幾乎不會阻礙電池效率。
[RF電池之停止時] 另一方面,於上述雙極板4A中,在因停電等而泵112、113(圖1及圖2)停止之情形時,如圖4之下圖所示,排出槽部43內之電解液直接貯存於排出槽部43內(圖4之下圖之向左下之斜影線),導入槽部42內之電解液之一部分貯存於導入液貯存部422(圖4之下圖之向右下之斜影線),另一部分自導入口40i經由供液整流部55、供液歧管51(52)而排出至電池單元100之外部。藉由可於排出槽部43內、及導入槽部42內之導入液貯存部422貯存電解液,即便在因停電等而泵112、113停止之情形時,亦可藉由所貯存之電解液進行RF電池1之啟動。再者,貯存於1片雙極板4A之電解液量相對較少,但於積層多個單元框3而成之單元堆2全體可貯存相當量之電解液,足以獲得通常之啟動泵112、113之程度之電力。
只要可藉由RF電池1之啟動而啟動泵112、113,則此後可使用RF電池1之電力使泵112、113繼續動作,並且將電力自RF電池1供給至系統。又,於上述雙極板4A中,即便在刻意地停止RF電池1之情形時,亦可藉由所貯存之電解液儘早地進行RF電池1之啟動。
於上述雙極板4A中,由於存在複數個導入液貯存部422與排出液貯存部432以高壓力損失連通之一組導入槽部42與排出槽部43之單元44a,故而可相較於導入口40i及排出口40o分別僅具有一個且所有單元44a連通之情形,使電解液之充電狀態均勻地遍佈雙極板4A全體。
《實施形態2》 參照圖5對實施形態2之雙極板4B進行說明。於圖5之上圖中,表示在RF電池1運轉時電解液於雙極板4B上之流動,於圖5之下圖中,表示在RF電池1停止(停電)時電解液於雙極板4B上之貯存狀態。
[雙極板] 實施形態2之雙極板4B之特徵之一在於如下方面:導入槽部42與排出槽部43相互分斷,且導入液貯存部422與排出液貯存部432相互嚙合而對向配置。
導入槽部42具備自導入口40i向上方延伸之縱槽部(導入主槽部421)、自導入主槽部421之前端部向雙極板4B之左右方向延伸之橫槽部、及自橫槽部於下側彎曲部420回折向下方延伸之縱槽部(導入液貯存部422)。於本例中,導入槽部42具有沿著其長度方向均勻之寬度及深度。即,導入槽部42之導入主槽部421與導入液貯存部422成為實質性相同之壓力損失。導入液貯存部422之寬度及深度能夠以成為於RF電池1之運轉時可使電解液流通之壓力損失之方式適當選擇。藉此,導入液貯存部422於RF電池1之運轉時作為電解液之流路發揮功能。又,可使導入液貯存部422之橫截面面積較實施形態1大,從而可增加所能貯存之電解液量。導入液貯存部422之橫截面面積亦可小於導入主槽部421之橫截面面積。
排出槽部43具備自排出口40o向下方延伸之縱槽部(排出主槽部431)、自排出主槽部431之前端部向雙極板4A之左右方向延伸之橫槽部、及自橫槽部於上側彎曲部430回折向上方延伸之縱槽部(排出液貯存部432)。於本例中,排出槽部43具有沿著其長度方向均勻之寬度及深度。即,排出槽部43之排出主槽部431與排出液貯存部432成為實質性相同之壓力損失。排出液貯存部432之寬度及深度能夠以成為於RF電池1之運轉時可使電解液流通之壓力損失之方式適當選擇。藉此,排出液貯存部432於RF電池1之運轉時作為電解液之流路發揮功能。又,可使排出液貯存部432之橫截面面積較實施形態1大,從而可增加所能貯存之電解液量。排出液貯存部432之橫截面面積亦可小於排出主槽部431之橫截面面積。
導入槽部42與排出槽部43具備相互分斷之閉端部。具體而言,導入槽部42於以導入口40i為始端時之前端部(下端部)具備閉端部,排出槽部43於以排出口40o為始端時之前端部(上端部)具備閉端部。藉由在導入槽部42及排出槽部43分別具備閉端部,導入液貯存部422與排出液貯存部432不連通而相互嚙合對向配置。導入液貯存部422以相對於相鄰之排出槽部43介置於排出主槽部431與排出液貯存部432之間之方式,於下側彎曲部420回折向下方延伸配置。同樣地,排出液貯存部432以相對於相鄰之導入槽部42介置於導入主槽部421與導入液貯存部422之間之方式,於上側彎曲部430回折向上方延伸配置。該導入液貯存部422與排出液貯存部432嚙合而對向配置之一組導入槽部42與排出槽部43之單元44b形成有導入槽部42(排出槽部43)之條數之量。而且,相鄰之單元44b彼此不相互連通而獨立地存在。
[RF電池之運轉時] 於RF電池1運轉時,如圖5之上圖所示,電解液於雙極板4B上之流動形成沿著導入槽部42及排出槽部43之流動(圖5之上圖所示之實線箭頭之方向)、及如經由導入槽部42與排出槽部43之間之隆起部45而遍佈於橫向(圖5之左右方向)之流動(圖5之上圖所示之虛線箭頭之方向)。沿著導入槽部42之流動形成自導入主槽部421沿著導入液貯存部422之流動,沿著排出槽部43之流動形成自排出液貯存部432沿著排出主槽部431之流動。
[RF電池之停止時] 另一方面,於上述雙極板4B中,若泵112、113(圖1及圖2)因停電等而停止之情形時,如圖5之下圖所示,排出槽部43內之電解液就此貯存於排出槽部43內(圖5之下圖之向左下之斜影線),導入槽部42內之電解液之一部分貯存於導入液貯存部422(圖5之下圖之向右下之斜影線),另一部分自導入口40i經由圖4之供液整流部55、供液歧管51(52)而排出至電池單元100之外部。藉由可將電解液貯存於排出槽部43內、及導入槽部42內之導入液貯存部422,與實施形態1同樣地,即便在泵112、113因停電等而停止之情形時,亦可藉由所貯存之電解液進行RF電池1之啟動。由於上述雙極板4B之導入液貯存部422與排出液貯存部432非連通且相互嚙合而對向配置,故而可藉由所貯存之電解液有效率地進行電池反應,而容易儘早地進行RF電池1之啟動。
《實施形態3》 參照圖6對實施形態3之雙極板4C進行說明。於圖6之上圖中,表示在RF電池1運轉時電解液於雙極板4C上之流動,於圖6之下圖中,表示在RF電池1停止(停電)時電解液於雙極板4C上之貯存狀態。
[雙極板] 實施形態3之雙極板4C之特徵之一在於如下方面:於一個導入槽部42具備兩個導入液貯存部422,並且於一個排出槽部43具備兩個排出液貯存部432,導入液貯存部422與排出液貯存部432各自非連通且相互嚙合而對向配置。
導入槽部42具備自導入口40i向上方延伸之縱槽部(導入主槽部421)、自導入主槽部421之前端部向雙極板4C之左右方向分別延伸之兩個橫槽部、及自各橫槽部於下側彎曲部420回折且向下方延伸之縱槽部(導入液貯存部422)。於本例中,導入液貯存部422之寬度較導入主槽部421及橫槽部之寬度更窄。
排出槽部43具備自排出口40o向下方延伸之縱槽部(排出主槽部431)、自排出主槽部431之前端部向雙極板4C之左右方向分別延伸之兩個橫槽部、及自各橫槽部於上側彎曲部430回折且向上方延伸之縱槽部(排出液貯存部432)。於本例中,排出液貯存部432之寬度較排出主槽部431及橫槽部之寬度更窄。
導入槽部42與排出槽部43具備相互分斷之閉端部。具體而言,導入槽部42於以導入口40i為始端時之前端部(下端部)各者具備閉端部,排出槽部43於以排出口40o為始端時之前端部(上端部)各者具備閉端部。藉由在導入槽部42及排出槽部43分別具備閉端部,導入液貯存部422與排出液貯存部432不連通而相互嚙合對向配置。導入液貯存部422以相對於相鄰之排出槽部43介置於排出主槽部431與排出液貯存部432之間之方式,於下側彎曲部420回折向下方延伸配置。同樣地,排出液貯存部432以相對於相鄰之導入槽部42介置於導入主槽部421與導入液貯存部422之間之方式,於上側彎曲部430回折向上方延伸配置。
[RF電池之運轉時] 於RF電池1之運轉時,如圖6之上圖所示,電解液於雙極板4C上之流動形成沿著導入槽部42及排出槽部43之流動(圖6之上圖所示之實線箭頭之方向)、及如經由導入槽部42與排出槽部43之間之隆起部45而遍佈於橫向(圖6之左右方向)之流動(圖6之上圖所示之虛線箭頭之方向)。沿著導入槽部42之流動形成自導入主槽部421沿著導入液貯存部422之流動,沿著排出槽部43之流動形成自排出液貯存部432沿著排出主槽部431之流動。
[RF電池之停止時] 另一方面,於上述雙極板4C中,在因停電等而泵112、113(圖1及圖2)停止之情形時,如圖6之下圖所示,排出槽部43內之電解液直接貯存於排出槽部43內(圖6之下圖之向左下之斜影線),導入槽部42內之電解液之一部分貯存於導入液貯存部422(圖6之下圖之向右下之斜影線),另一部分自導入口40i經由圖4之供液整流部55、供液歧管51(52)而排出至電池單元100之外部。藉由可將電解液貯存於排出槽部43內、及導入槽部42內之導入液貯存部422,與實施形態1同樣地,即便在因停電等而泵112、113停止之情形時,亦可藉由所貯存之電解液進行RF電池1之啟動。由於上述雙極板4C於導入槽部42及排出槽部43分別具備兩個導入液貯存部422及排出液貯存部432,且各導入液貯存部422與排出液貯存部432非連通且相互嚙合而對向配置,故而可藉由所貯存之電解液有效率地進行電池反應,而容易儘早地進行RF電池1之啟動。
《實施形態4》 參照圖7對實施形態4之雙極板4D進行說明。於圖7之上圖中,表示在RF電池1運轉時電解液於雙極板4D上之流動,於圖7之下圖中,表示在RF電池1停止(停電)時電解液於雙極板4D上之貯存狀態。
[雙極板] 實施形態4之雙極板4D之特徵之一在於如下方面:沿著導入槽部42之長度方向具備複數個導入液貯存部422,並且沿著排出槽部43之長度方向具備複數個排出液貯存部432,導入液貯存部422與排出液貯存部432分別非連通且相互嚙合而對向配置。
導入槽部42具備自導入口40i向上方延伸之導入幹槽部(導入主槽部)421、及於導入幹槽部421之長度方向之中途於與雙極板4D之上下方向交叉之方向上延伸設置之複數個導入支槽部423。於本例中,導入支槽部423之寬度較導入幹槽部421之寬度窄。導入支槽部423具備在朝向前端之長度方向之中途朝向雙極板4D之下方彎曲之下側彎曲部420、及於較下側彎曲部420更靠前端側貯存電解液之導入液貯存部422。
排出槽部43具備自排出口40o向下方延伸之排出幹槽部(排出主槽部)431、及於排出幹槽部431之長度方向之中途於與雙極板4D之上下方向交叉之方向上延伸設置之複數個排出支槽部433。於本例中,排出支槽部433之寬度較排出幹槽部431之寬度窄。排出支槽部433具備在朝向前端之長度方向之中途朝向雙極板4D之上方彎曲之上側彎曲部430、及於較上側彎曲部430更靠前端側貯存電解液之排出液貯存部432。
導入槽部42與排出槽部43具備相互分斷之閉端部。具體而言,導入槽部42於各導入支槽部423之前端部具備閉端部,排出槽部43於各排出支槽部433之前端部具備閉端部。藉由在導入槽部42及排出槽部43分別具備閉端部,導入液貯存部422與排出液貯存部432不連通且相互嚙合而對向配置。導入液貯存部422以相對於相鄰之排出槽部43介置於排出幹槽部431與排出液貯存部432之間之方式於下側彎曲部420回折向下方延伸配置。同樣地,排出液貯存部432以相對於相鄰之導入槽部42介置於導入幹槽部421與導入液貯存部422之間之方式,於上側彎曲部430回折向上方延伸配置。導入支槽部423向導入幹槽部421之兩側方延伸設置,排出支槽部433向排出幹槽部431之兩側方延伸設置。因此,導入液貯存部422與排出液貯存部432於隔著各幹槽部421、431之兩側方相互嚙合而對向配置。
[RF電池之運轉時] 於RF電池1之運轉時,如圖7之上圖所示,電解液於雙極板4D上之流動形成沿著導入槽部42及排出槽部43之流動(圖7之上圖所示之實線箭頭之方向)、及如經由導入槽部42與排出槽部43之間之隆起部45而遍佈於橫向(圖7之左右方向)之流動(圖7之上圖所示之虛線箭頭之方向)。沿著導入槽部42之流動形成自導入幹槽部421沿著導入液貯存部422之流動,沿著排出槽部43之流動形成自排出液貯存部432沿著排出幹槽部431之流動。
[RF電池之停止時] 另一方面,於上述雙極板4D中,在因停電等而泵112、113(圖1及圖2)停止之情形時,如圖7之下圖所示,排出槽部43內之電解液直接貯存於排出槽部43內(圖7之下圖之向左下之斜影線),導入槽部42內之電解液之一部分貯存於導入液貯存部422(圖7之下圖之向右下之斜影線),另一部分自導入口40i經由圖4之供液整流部55、供液歧管51(52)而排出至電池單元100之外部。藉由可將電解液貯存於排出槽部43內、及導入槽部42內之導入液貯存部422,與實施形態1同樣地,即便在因停電等而泵112、113停止之情形時,亦可藉由所貯存之電解液進行RF電池1之啟動。由於上述雙極板4D沿著導入槽部42及排出槽部43之長度方向具備複數個導入液貯存部422及排出液貯存部432,且各導入液貯存部422與排出液貯存部432非連通且相互嚙合而對向配置,故而可藉由所貯存之電解液有效率地進行電池反應,而容易儘早地進行RF電池1之啟動。
《實施形態5》 參照圖8對實施形態5之雙極板4E進行說明。於圖8之上圖中,表示在RF電池1運轉時電解液於雙極板4E上之流動,於圖8之下圖中,表示在RF電池1停止(停電)時電解液於雙極板4E上之貯存狀態。
[雙極板] 實施形態5之雙極板4E之特徵之一在於如下方面:導入槽部42與排出槽部43分別形成為相互分斷之螺旋狀。
導入槽部42具備自導入口40i朝向雙極板4E之中央構成螺旋之橫槽部及縱槽部。於本例中,導入槽部42之橫槽部與導入口40i相連。又,於本例中,導入槽部42構成兩層螺旋,具備構成螺旋之外側之兩個橫槽部及兩個縱槽部、以及構成螺旋之內側之兩個橫槽部及一個縱槽部。導入槽部42具備在構成螺旋時於其長度方向之中途朝向雙極板4E之下側彎曲之下側彎曲部420。於較該下側彎曲部420更靠導入槽部42之前端側具備貯存電解液之導入液貯存部422。
排出槽部43具備自排出口40o朝向雙極板4E之中央構成螺旋之橫槽部及縱槽部。於本例中,排出槽部43之橫槽部與排出口40o相連。又,於本例中,排出槽部43構成兩層螺旋,具備構成螺旋之外側之兩個橫槽部及兩個縱槽部、以及構成螺旋之內側之兩個橫槽部及一個縱槽部。排出槽部43具備在構成螺旋時於其長度方向之中途朝向雙極板4E之上側彎曲之上側彎曲部430。於較該上側彎曲部430更靠排出槽部43之前端側,具備貯存電解液之排出液貯存部432。
導入口40i與排出口40o大致位於對角線上。因此,導入槽部42與排出槽部43藉由配置為同心狀,能夠以相互嚙合而對向配置之方式構成螺旋。於自該螺旋之中心向外周側觀察時,導入槽部42與排出槽部43交替地並列,且於各槽部42、43之螺旋之中心側之端部具備閉端部。
[RF電池之運轉時] 於RF電池1之運轉時,如圖8之上圖所示,電解液於雙極板4E上之流動形成沿著導入槽部42及排出槽部43之螺旋狀之流動(圖8之上圖所示之實線箭頭之方向)、及如經由導入槽部42與排出槽部43之間之隆起部45而遍佈於縱向(圖8之上下方向)之流動(圖8之上圖所示之虛線箭頭之方向)。
[RF電池之停止時] 另一方面,於上述雙極板4E中,在因停電等而泵112、113(圖1及圖2)停止之情形時,如圖8之下圖所示,排出槽部43內之電解液直接貯存於排出槽部43內(圖8之下圖之向左下之斜影線),導入槽部42內之電解液之一部分貯存於導入液貯存部422(圖8之下圖之向右下之斜影線),另一部分自導入口40i經由圖4之供液整流部55、供液歧管51(52)而排出至電池單元100之外部。藉由可將電解液貯存於排出槽部43內、及導入槽部42內之導入液貯存部422,與實施形態1同樣地,即便在因停電等而泵112、113停止之情形時,亦可藉由所貯存之電解液進行RF電池1之啟動。由於上述雙極板4E容易增加供導入槽部42與排出槽部43相互嚙合而對向配置之區域,且可於雙極板4E之中央部分配置導入液貯存部422,故而可藉由所貯存之電解液有效率地進行電池反應,而容易儘早地進行RF電池1之啟動。
《實施形態6》 參照圖9,對實施形態6之雙極板4F進行說明。實施形態6之雙極板4F與實施形態5之雙極板4E同樣地,特徵之一在於如下方面:導入槽部42與排出槽部43分別構成為相互分斷之螺旋狀。實施形態6之雙極板4F相對於實施形態5之雙極板4E之不同方面在於導入口40i及排出口40o分別與縱槽部相連,除此以外之方面相同。
實施形態6之雙極板4F亦與實施形態5之雙極板4E同樣地,於RF電池1之運轉時,電解液於雙極板4F上之流動形成沿著導入槽部42及排出槽部43之螺旋狀之流動(圖9之左圖所示之實線箭頭之方向)、及如經由導入槽部42與排出槽部43之間之隆起部45而遍佈橫向(圖9之左右方向)之流動(圖9之左圖所示之虛線箭頭之方向)。而且,於RF電池1之停止時,排出槽部43內之電解液直接貯存於包含排出液貯存部432之排出槽部43內(圖9之右圖之向左下之斜影線),導入槽部42內之電解液之一部分貯存於導入液貯存部422(圖9之右圖之向右下之斜影線),另一部分自導入口40i經由圖4之供液整流部55、供液歧管51(52)而排出至電池單元100之外部。
本發明並不限定於該等例示,而藉由申請專利範圍表示,意欲包含與申請專利範圍均等之含義及範圍內之全部變更。例如,可變更雙極板之槽部之規格(導入槽部及排出槽部之大小、形狀、個數等)。又,供液整流部及排液整流部亦可設為形成於雙極板之槽部。
1‧‧‧氧化還原液流電池(RF電池)
2‧‧‧單元堆
3‧‧‧單元框
4‧‧‧雙極板
4A‧‧‧雙極板
4B‧‧‧雙極板
4C‧‧‧雙極板
4D‧‧‧雙極板
4E‧‧‧雙極板
4F‧‧‧雙極板
5‧‧‧框體
6‧‧‧密封構件
40‧‧‧流路
40i‧‧‧導入口
40o‧‧‧排出口
41‧‧‧槽部
42‧‧‧導入槽部
43‧‧‧排出槽部
44a‧‧‧單元
44b‧‧‧單元
45‧‧‧隆起部
51‧‧‧供液歧管
51s‧‧‧供液導槽
52‧‧‧供液歧管
52s‧‧‧供液導槽
53‧‧‧排液歧管
53s‧‧‧排液導槽
54‧‧‧排液歧管
54s‧‧‧排液導槽
55‧‧‧供液整流部
56‧‧‧排液整流部
57‧‧‧密封槽
100‧‧‧電池單元
100N‧‧‧負極循環機構
100P‧‧‧正極循環機構
101‧‧‧隔膜
102‧‧‧正極單元
103‧‧‧負極單元
104‧‧‧正極電極
105‧‧‧負極電極
106‧‧‧正極電解液貯槽
107‧‧‧負極電解液貯槽
108‧‧‧導管
109‧‧‧導管
110‧‧‧導管
111‧‧‧導管
112‧‧‧泵
113‧‧‧泵
200‧‧‧副堆
210‧‧‧端板
220‧‧‧端板
230‧‧‧連結構件
420‧‧‧下側彎曲部
421‧‧‧導入主槽部(導入幹槽部)
422‧‧‧導入液貯存部
423‧‧‧導入支槽部
430‧‧‧上側彎曲部
431‧‧‧排出主槽部(排出幹槽部)
432‧‧‧排出液貯存部
433‧‧‧排出支槽部
圖1係實施形態1之氧化還原液流電池之動作原理之說明圖。 圖2係實施形態1之氧化還原液流電池之概略構成圖。 圖3係實施形態1之單元堆之概略構成圖。 圖4係表示實施形態1之雙極板之概略俯視圖。 圖5係表示實施形態2之雙極板之概略俯視圖。 圖6係表示實施形態3之雙極板之概略俯視圖。 圖7係表示實施形態4之雙極板之概略俯視圖。 圖8係表示實施形態5之雙極板之概略俯視圖。 圖9係表示實施形態6之雙極板之概略俯視圖。

Claims (12)

  1. 一種雙極板,其係配置於氧化還原液流電池之正極電極與負極電極之間,且於與上述正極電極及上述負極電極之至少一電極對向之對向面具備供電解液流通之流路者, 以上述對向面沿著鉛直方向之方式,將上述雙極板配置於氧化還原液流電池之特定位置時之鉛直方向下側設為上述雙極板之下側,將鉛直方向上側設為上述雙極板之上側時, 上述流路具備: 電解液之導入口,其位於上述雙極板之下側; 電解液之排出口,其位於上述雙極板之上側; 導入槽部,其與上述導入口相連;及 排出槽部,其與上述排出口相連; 上述導入槽部及上述排出槽部具備: 具有局部較小之剖面面積且使上述導入口與上述排出口連通的連通部; 或將上述導入槽部及上述排出槽部相互分斷之閉端部;且 上述導入槽部具備: 下側彎曲部,其於自上述導入口朝向上述導入槽部之前端之長度方向之中途朝向上述雙極板之下側彎曲;及 導入液貯存部,其於較上述下側彎曲部更靠上述導入槽部之前端側貯存電解液。
  2. 如請求項1之雙極板,其中上述導入槽部與上述排出槽部各者具備相互嚙合而對向配置之梳齒區域。
  3. 如請求項2之雙極板,其中上述排出槽部具備: 上側彎曲部,其於自上述排出口朝向上述排出槽部之前端之長度方向之中途朝向上述雙極板之上側彎曲;及 排出液貯存部,其於較上述上側彎曲部更靠上述排出槽部之前端側貯存電解液;且 上述導入液貯存部及上述排出液貯存部包含於上述連通部。
  4. 如請求項3之雙極板,其中上述導入液貯存部及上述排出液貯存部之寬度局部較窄。
  5. 如請求項3或4之雙極板,其中上述導入液貯存部及上述排出液貯存部之深度局部較淺。
  6. 如請求項3或4之雙極板,其具備複數個上述導入口與上述排出口由上述連通部而連通之單元,且 相鄰之上述單元相互獨立地存在。
  7. 如請求項2之雙極板,其中上述排出槽部具備: 上側彎曲部,其於自上述排出口朝向上述排出槽部之前端之長度方向之中途朝向上述雙極板之上側彎曲;及 排出液貯存部,其於較上述上側彎曲部更靠上述排出槽部之前端側貯存電解液; 上述導入槽部與上述排出槽部相互分斷,且 上述導入液貯存部與上述排出液貯存部相互嚙合而對向配置。
  8. 如請求項7之雙極板,其中上述導入槽部具備: 導入幹槽部,其沿著上述雙極板之上下方向; 複數個導入支槽部,其等於上述導入幹槽部之長度方向之中途在與上述雙極板之上下方向交叉之方向延伸設置;及 上述導入液貯存部,其等位於上述導入支槽部之前端;且 上述排出槽部具備: 排出幹槽部,其沿著上述雙極板之上下方向; 複數個排出支槽部,其等於上述排出幹槽部之長度方向之中途在與上述雙極板之上下方向交叉之方向延伸設置;及 上述排出液貯存部,其等位於上述排出支槽部之前端。
  9. 如請求項2之雙極板,其中上述導入槽部與上述排出槽部構成為相互分斷之螺旋狀。
  10. 一種單元框,其具備如請求項1至9中任一項之雙極板、及設置於上述雙極板之外周之框體。
  11. 一種單元堆,其具備如請求項10之單元框。
  12. 一種氧化還原液流電池,其具備如請求項11之單元堆。
TW107121076A 2017-07-27 2018-06-20 雙極板、單元框、單元堆及氧化還原液流電池 TW201911634A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
??PCT/JP2017/027327 2017-07-27
PCT/JP2017/027327 WO2019021440A1 (ja) 2017-07-27 2017-07-27 双極板、セルフレーム、セルスタック、及びレドックスフロー電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201911634A true TW201911634A (zh) 2019-03-16

Family

ID=65041349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107121076A TW201911634A (zh) 2017-07-27 2018-06-20 雙極板、單元框、單元堆及氧化還原液流電池

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6536867B1 (zh)
TW (1) TW201911634A (zh)
WO (1) WO2019021440A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020166418A1 (ja) * 2019-02-14 2020-08-20 住友電気工業株式会社 双極板、セルフレーム、セルスタック、およびレドックスフロー電池
CN117157788B (zh) * 2021-09-27 2024-04-16 东英Es株式会社 氧化还原液流电池系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH084010B2 (ja) * 1989-03-23 1996-01-17 関西電力株式会社 電解液循環型二次電池
JP3642697B2 (ja) * 1999-03-05 2005-04-27 住友電気工業株式会社 流体流通型電池用セル
JP2002175822A (ja) * 2000-12-07 2002-06-21 Sumitomo Electric Ind Ltd レドックスフロー電池およびその運転方法
DK2514015T3 (en) * 2009-12-18 2015-07-20 United Technologies Corp CURRENT BATTERY WITH COMPLETE CURRENT FIELD
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
JP2016091834A (ja) * 2014-11-05 2016-05-23 住友電気工業株式会社 電解液循環型電池

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019021440A1 (ja) 2019-07-25
WO2019021440A1 (ja) 2019-01-31
JP6536867B1 (ja) 2019-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107710487B (zh) 双极板、电池框架、电池堆和氧化还原液流电池
JP6099005B2 (ja) 電池セル、およびレドックスフロー電池
JP6738052B2 (ja) セルフレーム、セルスタック、及びレドックスフロー電池
TW201622223A (zh) 電解液循環型電池
AU2016342919B2 (en) Redox flow battery electrode, and redox flow battery
TW201911634A (zh) 雙極板、單元框、單元堆及氧化還原液流電池
KR20200037128A (ko) 바나듐 레독스 유동 배터리를 위한 다지점 전해질 유동장 실시형태
JP6525120B1 (ja) セルフレーム、セルスタック、およびレドックスフロー電池
WO2018134955A1 (ja) 双極板、セルフレーム、セルスタック、及びレドックスフロー電池
TW202036970A (zh) 電池單元、單元堆及氧化還原電池
TW202036971A (zh) 電池單元、單元堆及氧化還原電池
JPH0765871A (ja) 電解液循環型積層二次電池
JP6849954B2 (ja) 枠体、セルフレーム、セルスタック、及びレドックスフロー電池
JP6908031B2 (ja) レドックスフロー電池セル、レドックスフロー電池セルスタック、及びレドックスフロー電池
JP7101771B2 (ja) 双極板、セルフレーム、セルスタック、及びレドックスフロー電池
JPH05166550A (ja) 電解液循環型積層二次電池
TW202046546A (zh) 電池單元、單元堆及氧化還原電池
JPWO2020166418A1 (ja) 双極板、セルフレーム、セルスタック、およびレドックスフロー電池
JP2020173892A (ja) 双極板、電池セル、セルスタック、およびレドックスフロー電池
KR20200116557A (ko) 셀 프레임, 전지 셀, 셀 스택, 및 레독스 플로우 전지
CN116034502A (zh) 双极板、单元框架、电池单元、电池堆以及氧化还原液流电池
WO2018183269A1 (en) Novel leaks containment embodiment for electrochemical stack
JPH0498772A (ja) 積層二次電池