双极板、电池单体、电池组及氧化还原液流电池制造技术

一种双极板，用于氧化还原液流电池，其中，双极板包含导电材料和树脂，双极板在沿着所述双极板的表面的方向及所述双极板的厚度方向中的至少一方上，具有所述树脂的含有率不同的分布。分布。分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双极板、电池单体、电池组及氧化还原液流电池


[0001]本公开涉及一种双极板、电池单体、电池组及氧化还原液流电池。本申请要求基于2019年04月24日的日本申请特愿2019
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082617的优先权及基于2019年04月24日的日本申请特愿2019
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082518的优先权，并援引所述日本申请所记载的全部记载内容。

技术介绍

[0002]作为蓄电池之一，存在氧化还原液流电池。氧化还原液流电池代表性地具备一个或多个正极电极、隔膜、负极电极依次排列而成的层叠物。如专利文献1的图10、专利文献2的图8所例示地，一个上述层叠物被一组电池单体框架夹持。夹持上述层叠物的电池单体框架以规定的压力进行紧固。通过该紧固力使上述层叠物维持在层叠状态。
[0003]电池单体框架具备双极板和框体。在具备多个上述层叠物的氧化还原液流电池中，在双极板的两个面中的第一面配置有被供给正极电解液的正极电极。在双极板的第二面配置有被供给负极电解液的负极电极。框体支撑在双极板中未配置正极电极及负极电极的外缘侧的区域。另外，框体也用于向正极电极及负极电极的各电极供给电解液等。
[0004]双极板例如使用专利文献1至专利文献4所记载那样的由复合材料构成的成型体。上述复合材料是将由石墨等碳系材料构成的粉末和热塑性树脂混合而成的材料。现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第2016/072192号专利文献2：日本特开2002
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367658号公报专利文献3：日本特开2011
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228059号公报专利文献4：日本特开2012
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221775号公报

技术实现思路

[0006]本公开的双极板用于氧化还原液流电池，其中，所述双极板包含导电材料和树脂，所述双极板在沿着所述双极板的表面的方向及所述双极板的厚度方向中的至少一方上，具有所述树脂的含有率不同的分布。
[0007]本公开的电池单体具备本公开的双极板。
[0008]本公开的电池组具备多个本公开的电池单体。
[0009]本公开的氧化还原液流电池具备本公开的电池单体或本公开的电池组。
附图说明
[0010]图1是示意性地表示实施方式的氧化还原液流电池的基本结构的说明图。图2是表示实施方式的电池单体及实施方式的电池组的概要的立体图。图3是示意性地表示实施方式1的双极板的立体图。
图4A是表示以IV
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IV剖切线剖切图3所示的双极板的状态的一例的剖视图。图4B是表示以IV
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IV剖切线剖切图3所示的双极板的状态的另一例的剖视图。图5是示意性地表示实施方式2的双极板的立体图。图6是示意性地表示实施方式3的双极板的立体图。图7是示意性地表示实施方式4的双极板的立体图。图8是示意性地表示实施方式5的双极板的立体图。图9是示意性地表示实施方式6的双极板的立体图。图10是示意性地表示以与双极板的厚度方向平行的平面剖切实施方式7的双极板的状态的局部剖视图。图11是表示实施方式1的双极板的俯视图。图12是表示具备实施方式1的双极板的电池单体框架的俯视图。图13是表示以XIII
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XIII剖切线剖切图12所示的电池单体框架的状态的局部剖视图。图14是针对具备表层部的实施方式的双极板中的表层部和第一区域的表面示出傅里叶变换红外分光(FT
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IR)的光谱的一例的图表。图15是表示具备实施方式的双极板的一例的电池单体框架的俯视图，该双极板具备表层部。图16是将图15所示的电池单体框架分解成双极板和框体而示出的俯视图。图17A是表示以XVII
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XVII剖切线剖切图15所示的电池单体框架的状态的一例的局部剖视图。图17B是表示以XVII
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XVII剖切线剖切图15所示的电池单体框架的状态的另一例的局部剖视图。图18是表示在具备实施方式的双极板的再另一例的电池单体框架中以与双极板的厚度方向平行的平面剖切外缘附近的部分的状态的局部剖视图，该双极板具备表层部。图19是表示实施方式的双极板且具备流路的情况的一例的俯视图。图20是表示实施方式的双极板且具备流路的情况的另一例的俯视图。图21是表示实施方式的双极板且具备流路的情况的再另一例的的俯视图。图22是示意性地表示双极板的制造方法中的第一工序的图。图23是表示双极板的制造方法中的第二工序的图。图24是表示双极板的制造方法中的第三工序、第四工序的图。图25是表示双极板的制造方法中的第五工序的一例的图。图26是表示在双极板的制造方法中对具备表层部的双极板进行制造的情况的第三工序、第四工序的图。
具体实施方式
[0011][本公开要解决的课题]期望机械强度优异的双极板。
[0012]例如，在专利文献1所记载的电池单体框架中，O形环等密封构件设置在双极板的外缘侧的区域与框体之间。上述紧固力调整为使密封构件产生规定的压力即密封压。
[0013]如果上述紧固力较大，则能够满足规定的密封压。但是，如果上述紧固力较大，则双极板的外缘侧的区域承载的应力也变大。如果上述应力较大，则考虑在双极板的外缘侧的区域发生开裂的情况。在上述层叠物的数量即层叠数较多的情况下，上述紧固力易于变大。因此，更加担心上述开裂的发生。如果双极板的机械强度较高，则即使上述紧固力较大，在双极板也不易发生开裂。如果双极板没有开裂，则氧化还原液流电池的密封性优异。
[0014]进而，期望与电极的接触电阻较低的双极板。
[0015]因此，本公开的目的之一在于，提供一种机械强度优异的双极板。另外，本公开的另外的目的在于，提供一种具备机械强度优异的双极板的电池单体、电池组及氧化还原液流电池。
[0016][本公开的效果]本公开的双极板的机械强度优异。在本公开的电池单体、本公开的电池组及氧化还原液流电池中，双极板的机械强度优异。
[0017][本公开的实施方式的说明]首先，列举本公开的实施方式来进行说明。(1)本公开的一方式涉及一种双极板，用于氧化还原液流电池，其中，所述双极板包含导电材料和树脂，所述双极板在沿着所述双极板的表面的方向及所述双极板的厚度方向中的至少一方上，具有所述树脂的含有率不同的分布。以下，有时将氧化还原液流电池称为RF电池。
[0018]在此，在双极板由上述复合材料构成的情况下，将复合材料中碳粉末等导电材料均匀地混合，以成为具有均匀的导电率的成型体。在由这样的复合材料构成的以往的双极板中，在沿着双极板的表面的方向及双极板的厚度方向这两个方向上树脂的含有率相同。即，在上述以往的双极板中，配置有电极的中央的区域中的树脂的含有率与未配置电极的外缘侧的区域中的树脂的含有率相同。作为结果，上述中央的区域与上述外缘侧的区域在机械强度上没有差别。因此，在如上所述较大的紧固力等外力承载于上述外缘侧的区域时，在上述外缘侧的区域有可能发生开裂。
[0019]作为本公开的双极板的代表性的方式，可以举出双极板的外缘侧的区域中的树本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种双极板，用于氧化还原液流电池，其中，所述双极板包含导电材料和树脂，所述双极板在沿着所述双极板的表面的方向及所述双极板的厚度方向中的至少一方上，具有所述树脂的含有率不同的分布。2.根据权利要求1所述的双极板，其中，所述双极板具备：第一区域，配置有电极；以及第二区域，位于相比所述第一区域靠外缘侧的位置，所述第二区域具备加强部，在沿着所述表面的方向上，所述加强部的所述树脂的含有率比所述第一区域的所述树脂的含有率高。3.根据权利要求2所述的双极板，其中，所述加强部中的所述树脂的含有率是所述第一区域中的所述树脂的含有率的1.2倍以上。4.根据权利要求3所述的双极板，其中，所述加强部不包含所述导电材料而由所述树脂构成。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的双极板，其中，所述加强部在从所述双极板的厚度方向俯视时包括环状的区域。6.根据权利要求2至4中的任一项所述的双极板，其中，所述加强部在从所述双极板的厚度方向俯视时包括两个带状的区域，所述两个带状的区域隔着所述第一区域彼此相对。7.根据权利要求5或6所述的双极板，其中，所述加强部包括表层部，所述表层部以构成所述双极板的表面中...

【专利技术属性】
技术研发人员：中石博之，桑原雅裕，津岛荣树，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：