[发明专利]氧化还原液流电池

说明书

本发明提供一种氧化还原液流电池。本发明的氧化还原液流电池具有：流路框架，形成有传输流入至形成用于流入及流出由外侧供应的电解液的流路的固定框架的内侧的电解液的流路，流路框架分别形成有连接至固定框架的流路的流入流路与将电解液流出至将电解液传输至隔膜的反应面的含浸部的流出流路，从而，获得能够防止因电解液的供应压力与循环压力的差异而造成的电解液的泄漏的效果。

技术领域

本发明涉及氧化还原液流电池，更具体地涉及一种增加流路的截面积而提高电解液的流量，同时，双重密封流路而防止电解液的泄漏的氧化还原液流电池。

背景技术

近来，储能系统(ESS:Energystoragesystem)的研发广发进行，而且，能够进行充放电的蓄电池组(Secondarybattery)作为热门技术而备受关注。

储能系统(ESS:ENERGYSTORAGESYSTEM)是指存储火力、水力、原子力、太阳能、风力及潮汐力、通过热电连供生产的电力，之后，将电供应至需要电的装置或部门的系统。为此，储能系统由使用运用液态锂离子(LiB)电池、钠硫(NaS)电池、钒氧化还原液流电池(VRFB:VanadiumRedoxFlowBattery)、超级电容器等的蓄电池组的蓄电池的存储方式与非蓄电池存储方式构成。

其中，钒氧化还原液流电池(下面统称为液流电池)在电池内部串联(Series)配置供反应物质发生反应的隔膜与框架(Frame)等而构成堆(Stack)，以用于增加充电容量，从而，具有能够进行电能的充放电的蓄电池组(Secondarybattery)的功能。

在更具体说明时，液流电池在隔膜的两侧进行阳极电解液(Electrolyte)与阴极电解液的循环并构成离子的交换，在该过程中，发生电子的移动，而能够进行充放电。液流电池与现有蓄电池组相比，因寿命延长且能够制造为kW～MW级重大型系统，由此，以非常适合于储能系统而被熟知。

如上所述现有的液流电池如图1至图3显示所示。

图1为简要显示现有的液流电池的框图，图2为显示现有的液流电池的截面图，图3为显示现有的液流电池中的流路的剖视图。

参照图1至图3，现有的液流电池包括：电解液箱(2)，存储阳极电解液或阴极(20a、20b)；泵(3)，使产生由电解液箱(2)供应的电解液的供应压力；堆(1)，使阳极电解液(20a)与阴极电解液(20b)发生反应而生成电。

其中，堆(1)在内部串联连接多个电芯(10、20)，并且，各个电芯(10、20)包括：流路框架(11、13、21、23)，用于传输电解液；含浸部(50)，传输由所述流路框架(11、13、21、23)传输的阳极电解液(20a)与阴极电解液(20b)；隔膜(12、22)，使由含浸部(50)传输的电解液发生反应；固定部件，固定所述流路框架(11、13、21、23)乃至隔膜(12、22)。

电芯为将第二固定部件(32)放置于第一电芯(10)与第二电芯(20)之间而进行了层叠，第一电芯(10)与第二电芯(20)分别在隔膜(12、22)的上下侧层叠形成供移动阳极电解液与阴极电解液的流路的流路框架(11、13、21、23)。

固定部件(31、32、33)在液流电池固定一个以上电芯。在进行更具体说明时，第一固定部件(31)层叠于第一电芯(10)的阳极流路框架(11)的上侧，第二固定部件(32)设置于位于第一电芯(10)的下侧的阴极流路框架(13)与第二电芯(20)的阳极流路框架(21)的上侧之间，第三固定部件(33)层叠在第二电芯(20)的阴极流路框架(23)的下侧。

流路框架(11、13、21、23)以第一电芯(10)的阴极流路框架(13)、第二电芯(20)的阳极流路框架(21)为例进行说明。流路框架(11、13、21、23)为四方形的框架，在各个棱角形成贯通口(13a、21a))，在中心部形成构成中空的空间以向隔膜(12、22)传输电解液的含浸部(50)。