[发明专利]用于氧化还原液流电池的电极及氧化还原液流电池

说明书

该氧化还原液流电池的电极被布置为面向氧化还原液流电池的隔膜，所述氧化还原液流电池的电极设有包括多条碳纤维的纤维集合体，其中，所述纤维集合体包括杨氏模量为200GPa或更小的柔性碳纤维。优选地，所述柔性碳纤维的平均碳纤维直径优选为20μm或更小。

技术领域

本发明涉及一种用于氧化还原液流电池的电极以及氧化还原液流电池。

本申请请求于2015年10月22日提交的第2015-208440号日本专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

在专利文献(PTL)1中所述的氧化还原液流电池(RF电池)中，使用离子交换膜作为隔膜，并且使用由碳纤维构成的无纺布作为正极电极和负极电极。专利文献1中所述的隔膜在其面向正极电极和负极电极的相应表面上设置有多孔片材。所述多孔片材由比所述正极电极和负极电极的构成材料更柔性的材料制成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本未审专利公开2013-65530。

发明内容

根据本发明的一个方面的用于氧化还原液流电池的电极是布置为面向氧化还原液流电池的隔膜的电极，并且包括具有多个碳纤维的纤维集合体。所述纤维集合体包括杨氏模量为200GPa或更小的柔性碳纤维。

根据本发明的另一个方面的氧化还原液流电池包括正极电极、负极电极以及介于正极电极与负极电极之间的隔膜。所述正极电极和所述负极电极中的至少一个包括上述用于氧化还原液流电池的电极。

附图说明

图1是根据实施例1的包括在氧化还原液流电池中的电极的示意性剖视图。

图2是根据实施例2的包括在氧化还原液流电池中的电极的示意性剖视图。

图3是根据变形例1的包括在氧化还原液流电池中的电极的示意性剖视图。

图4是示出氧化还原液流电池的工作原理的视图。

图5是示出包括在氧化还原液流电池中的电池单元堆的构造的示意图。

具体实施方式

从诸如太阳能或风能的天然能源储存电力的大容量蓄电池的示例包括氧化还原液流电池(RF电池)。如在示出RF电池的工作原理的图4中，RF电池1通常经由交流/直流变流器和变电系统连接在发电单元(例如，太阳能或风力发电系统、普通发电站)与负载(例如，消费者)之间。RF电池1用发电单元产生的电力充电并存储电力，并且释放所存储的电力放电并供应给负载。

RF电池1包括电池单元100，每个电池单元通过允许氢离子透过的隔膜101而分成正极单元102和负极单元103。正极单元102包括正极电极104，并且经由供应管道108和排出管道110连接到存储正极电极电解液的正极电极电解液槽106。类似地，负极单元103包括负极电极105，并且经由供应管道109和排出管道111连接到存储负极电极电解液的负极电极电解液槽107。分别通过沿供应管道108和109布置的泵112和113，正极电极电解液和负极电极电解液从供应管道108和109供应到正极单元102和负极单元103，从中流经排出管道110和111，排出到正极电极电解液槽106和负极电极电解液槽107中，并由此在正极单元102和负极单元103中循环。通过如上所述使电解液循环，RF电池1通过使用正极电极电解液中所包含的离子与负极电极电解液中所包含的离子之间的氧化还原电势差来进行充电和放电。图4示出钒离子作为正极电极电解液和负极电极电解液中所包含的离子。注意，在图4中，实线箭头表示充电，虚线箭头表示放电。