[发明专利]单元框架以及氧化还原液流电池

说明书

单元框架(20)具有框体(21)和旋转体(40)，其中框体(21)具备开口部(22)，具有：在开口部(22)的周围将框体(21)从一方的面贯通到另一方的面、包含活性物质的流体所流通的贯通孔(31)；和形成于一方的面或另一方的面、将贯通孔(31)和开口部(22)连接的槽状的狭缝(35)，旋转体(40)包含绝缘材料，被收纳于狭缝(35)内，通过在贯通孔(31)与开口部(22)之间流过狭缝(35)内的流体而旋转。

技术领域

本发明涉及单元框架以及氧化还原液流电池。

背景技术

以往，作为电力贮存用的二次电池，已知利用电解液中所含的活性物质的氧化还原反应来进行充放电的氧化还原液流电池。氧化还原液流电池具有容易大容量化、长寿命、能够准确监视电池的充电状态等特征。根据这样的特征，近年来，特别是作为发电量的变动大的可再生能源的输出稳定化、电力负载平均化的用途，氧化还原液流电池受到大的关注。

另一方面，氧化还原液流电池为了得到规定的电压，一般是具有层叠有多个电池单体的单体堆的结构，在这样的结构中，存在经过电解液而产生电流损耗(旁路电流损耗)的课题。作为减低该旁路电流损耗的方法之一，已知增大增大设置于构成电池单体的单元框架的狭缝(流路)内的电解液的电阻的方法，进行利用其的大量的提案。专利文献1提出如下方法：在每个单元框架使流路构造变化，以使得伴随着从单体堆的层叠方向的中心部朝向端部而电解液的电阻变大，从而减低旁路电流损耗。此外，在专利文献2中提出如下方法：采用对单元框架的流路内滴下电解液的结构，通过使基于空气的绝缘空间介于其间来增大电解液的电阻，从而减低旁路电流损耗。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2013-80611号公报

专利文献2：JP特开2017-134919号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1所记载的方法中，需要准备不同的流路构造的单元框架，并将它们以适当的顺序层叠而构成单体堆，因此，制造工序变得烦杂。此外，在该方法中，通过针对每个单元框架使狭缝的长度变化来使电解液的电阻变化。为此，认为在单元框架(电池单体)间电解液的流量有产生较大差异的可能性，这在进行稳定的运转(充放电)方面是不优选的。另一方面，在专利文献2所记载的方法中，用于滴下电解液的流路构造变得复杂，适当地管理电解液的滴下量等、为了可靠地形成基于空气的绝缘空间，也需要复杂的运转控制。

为此，本发明的目的在于，提供能够以简单的结构减低旁路电流损耗的单元框架以及氧化还原液流电池。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明的单元框架具有框体和旋转体，该框体是具备开口部的框体，具有：在开口部的周围将框体从一方的面贯通到另一方的面、包含活性物质的流体所流通的贯通孔；和形成于一方的面或另一方的面、将贯通孔和开口部连接的槽状的狭缝，该旋转体包含绝缘材料，被收纳于狭缝内，通过在贯通孔与开口部之间流过狭缝内的流体而旋转。

此外，本发明的一方案的氧化还原液流电池具备具有层叠的多个电池单体的单体堆，构成多个电池单体的多个单元框架的至少1个是上述的单元框架。

此外，本发明的其他方案的氧化还原液流电池具备具有层叠的多个电池单体的单体堆，单体堆被分割成分别包含多个电池单体的多个单元组，多个单元组相互连接，使得包含活性物质的流体并联地流过多个单元组，各单元组的多个电池单体相互连接，使得流体串联或并联地流过多个电池单体，氧化还原液流电池具有：旋转体，其被收纳于与多个单元组分别连接的多个流路的至少1个，包含绝缘材料，通过流过至少1个流路内的流体而旋转。