[发明专利]氧化还原液流电池

说明书

氧化还原液流电池包括电池单元框架20和电极11，该电池单元框架包括框架本体21和双极板23，框架本体21设置有矩形的开口部22，该开口部沿平行于开口部22的纵向方向的第一方向X被划分成多个小开口22a至22c，双极板23被划分成多个区域23a至23c，当区域23a至23c被分别设置在小开口22a至22c中时，这些区域形成多个凹部；电极被划分成多个区域11a至11c，这些电极的区域被容纳在凹部内。多个小开口22a至22c中的每个小开口具有长度平行于第一方向X的矩形形状。

技术领域

本发明涉及氧化还原液流电池。

背景技术

传统上，作为用于能量储存的二次电池，氧化还原液流电池是已知的，该氧化还原液流电池通过被包含在电解质溶液中的活性物质的氧化还原反应而进行充电和放电。氧化还原液流电池具有诸如容量易增加、长寿命、以及准确监测其充电状态等特征。由于这些特征，近年来氧化还原液流电池受到了广泛关注，特别是对于在稳定其发电量波动较大的可再生能量的输出或调平电力负荷方面的应用受到了广泛关注。

为了获得预定的电压，氧化还原液流电池通常包括具有被叠置在一起的多个电池单元的电池单元堆。此外，通过安装多个电池单元堆，可以满足范围从几兆瓦到几十兆瓦的高功率要求(例如，参见非专利文献1)。另一方面，聚焦于由于规模经济带来的成本降低效果，为了满足高功率要求的目的，也可以考虑增加电池单元堆中每个电池单元的尺寸，而不是增加电池单元堆的数量(例如，参见非专利文献2)。

文献列表

非专利文献

非专利文献1：Keiji Yano等，“氧化还原液流电池系统的开发和演示”，SEI技术评论，2017年1月，第190期，第15至20页；

非专利文献2：Puiki Leung等，“氧化还原液流电池进展、仍存的挑战及其在能量储存中的应用”，RSC Advances，英国皇家化学会，2012年，第2卷，第10125至10156页。

发明内容

技术问题

电池单元尺寸的增加要求增加构成该电池单元的框架本体和双极板的尺寸。然而，双极板通常由硬且脆的材料制成，并且当双极板的尺寸增大时，难以保证足够的机械强度。结果，双极板可能会破裂，使得正电解质溶液与负电解质溶液混合，从而导致诸如自放电等故障。

因此，本发明的一个目的是提供一种氧化还原液流电池，该氧化还原液流电池在维持其机械强度的同时实现了电池单元尺寸的增加。

问题的解决方案

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，一种氧化还原液流电池包括电池单元框架和电极，所述电池单元框架包括框架本体和双极板，所述框架本体具有矩形的开口，所述开口沿着平行于所述开口的纵向方向的第一方向被划分成多个小开口，所述双极板被划分成多个区域，所述区域中的每个区域设置在所述小开口中的每个小开口内以形成多个凹部；所述电极被划分成多个区域，所述电极的区域中的每个区域被接纳在所述凹部中的每个凹部中，其中，所述小开口中的每个小开口具有矩形形状，所述矩形形状的纵向方向平行于所述第一方向。

根据本发明的另一方面，氧化还原液流电池包括：壳体；电极，所述电极被容纳在所述壳体中并被保持呈板状；流体流动机构，所述流体流动机构允许含有活性物质的流体流动通过所述电极，其中所述流体被供应到所述电极的第一表面并且从与所述第一表面相反的第二表面收集所述流体，或者所述流体被供应到所述电极中并且从所述第一表面或所述第二表面收集所述流体；和导电构件，所述导电构件设置在所述壳体的外部并且电连接到所述电极。

本发明的有益效果

如上所述，根据本发明，可以在维持电池单元的机械强度的同时实现电池单元尺寸的增加。

附图说明

图1A是根据第一实施例的氧化还原液流电池的示意性构造图；