[发明专利]电解液循环电池

说明书

根据本发明的电解液循环电池包含：芯框架，芯框架包含与形成电池芯的电极接触的双极板以及围绕双极板的外围边缘的框架；以及密封构件，密封构件设置在所述框架上并防止供应到电池芯的电解液从框架泄漏。所述框架具有在其中装配有密封构件的密封沟槽。所述密封沟槽包含狭窄部，其中所述狭窄部使密封构件弹性变形以防止密封构件从密封沟槽脱离。狭窄部具有在密封沟槽的深度方向上均匀的宽度。

技术领域

本发明涉及电解液循环电池，例如，氧化还原液流电池。具体地说，本发明涉及电解液循环电池，其中在该电解液循环电池中，可容易形成电解液的密封结构，并且该电解液循环电池具有良好组装工作能力。

背景技术

存储源自自然能量(例如，通过光伏发电或风力发电而获得)的电力的大容量蓄电池的示例是电解液循环电池，例如，氧化还原液流电池(RF电池)。RF电池通常连接在发电单元(例如，光伏发电机、风力发电机或典型发电厂)与负载(例如，电力消费者)之间，而AC/DC转换器处于两者之间，通过充电存储发电单元所产生的电力并通过放电而将所存储的电力供应到负载。

例如，如图8的RF电池的操作原理图所图示，RF电池1包含电池芯100，其中电池芯100由允许氢离子渗透的隔膜101分离为正电极芯102和负电极芯103。正电极芯102在其中含有正电极104，并经由供应管道108和排放管道110而连接到存储正电极电解液的正电极电解液箱106。类似地，负电极芯103在其中含有负电极105，并经由供应管道109和排放管道111而连接到存储负电极电解液的负电极电解液箱107。正电极电解液和负电极电解液分别由供应管道108和109的中途位置中所设置的泵112和113从供应管道108和109供应到电极芯102和103，并且穿过排放管道110和111而从电极芯102和103排放到电极电解液箱106和107，因此分别循环穿过电极芯102和103。RF电池1以此方式使电解液循环，以通过使用正电极电解液中所含有的离子与负电极电解液中所含有的离子之间的氧化还原电位差来执行充电和放电。在图8中，钒离子被图示为电极的电解液中所含有的离子，实线箭头指示充电，并且虚线箭头指示放电。

电池芯100通常形成在图9的下图所图示的结构(被称为芯堆200)内。如图9的上图所图示，芯堆200包含通过将芯框架120、正电极104、隔膜101和负电极105按此次序堆叠而形成的堆叠体。芯框架120包含双极板121以及围绕双极板121的外围边缘的框架122。在此结构的情况下，一个电池芯100形成在邻近芯框架120的双极板121之间，并且邻近电池芯100的正电极104(正电极芯102)和负电极105(负电极芯103)设置在每一双极板121的前侧和后侧上。

电池芯100中的电极中的每一个的电解液的流动是穿过形成在框架122上的液体供应歧管131和132以及液体排放歧管133和134来执行。正电极电解液穿过框架122的一个表面侧(纸张的前侧)上所形成的导引沟槽而从液体供应歧管131供应到正电极104。如图9的上图中的箭头所指示，正电极电解液从正电极104的下侧传递到上侧，并且穿过框架122上所形成的导引沟槽而排放到液体排放歧管133。类似地，负电极电解液经由框架122的另一表面侧(纸张的后侧)上所形成的导引沟槽而从液体供应歧管132供应到负电极105。负电极电解液从负电极105的下侧传递到上侧，并且经由框架122上所形成的导引沟槽而排放到液体排放歧管134。例如O形环等环状密封构件140设置在框架122之间以抑制电解液从电池芯100泄漏。

例如，专利文献1描述通过如下方式来防止芯中的电解液的泄漏：在框架体(框架)的两个表面上在面向彼此的位置处设置各自具有长方形横截面形状的内部外围密封沟槽和外部外围密封沟槽；以及分别将内部外围密封件和外部外围密封件布置在内部外围密封沟槽和外部外围密封沟槽中。O形环用作内部外围密封件和外部外围密封件以在压力下与隔膜接触并密封电解液。

引用文献列表

专利文献

PTL 1：第2002-367659号日本未审查专利申请公开

发明内容