电池密封结构、电解液循环型电池单元框架、电解液循环型电池单元堆及电解液循环型电池制造技术

提供一种组装性优异的电池密封结构、配备有该电池密封结构的氧化还原液流电池的单元框架、氧化还原液流电池的单元堆和氧化还原液流电池。单元框架（10）包括：电池板状构件（双极板）（11）；用于从前后挤压并夹持双极板（11）的周缘部的一对框架（12a、12b）；以及由弹性材料制成的环状填充物（20）。在框架（12a、12b）上形成用于在相互的面对的表面之间容纳双极板（11）的周缘部的环状槽（14）。填充物（20）附接到双极板（11）的周缘部，且布置于环状槽（14）中，并在框架（12a、12b）和双极板（11）的周缘部之间被挤压并与其接触。填充物（20）具有：用于将双极板（11）的周缘部保持在其间的一对脚部（21）；以及用于连接上述脚部（21）的基部（22）。上述构造形成用于将在框架（12a、12b）中的每个框架的开口内部形成的空间密封的电池密封结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种组装性优异的电池密封结构、配备有该电池密封结构的氧化还原液流电池的单元框架、氧化还原液流电池的单元堆和氧化还原液流电池。单元框架（10）包括：电池板状构件（双极板）（11）；用于从前后挤压并夹持双极板（11）的周缘部的一对框架（12a、12b）；以及由弹性材料制成的环状填充物（20）。在框架（12a、12b）上形成用于在相互的面对的表面之间容纳双极板（11）的周缘部的环状槽（14）。填充物（20）附接到双极板（11）的周缘部，且布置于环状槽（14）中，并在框架（12a、12b）和双极板（11）的周缘部之间被挤压并与其接触。填充物（20）具有：用于将双极板（11）的周缘部保持在其间的一对脚部（21）；以及用于连接上述脚部（21）的基部（22）。上述构造形成用于将在框架（12a、12b）中的每个框架的开口内部形成的空间密封的电池密封结构。【专利说明】电池密封结构、电解液循环型电池单元框架、电解液循环型 电池单元堆及电解液循环型电池
本专利技术涉及一种易于组装的电池密封结构以及包括该电池密封结构的电解液循 环型电池单元框架、电解液循环型电池单元堆及电解液循环型电池。
技术介绍
电解液循环型电池诸如氧化还原液流电池是大容量蓄电池中的一种。在氧化还原 液流电池中，将正极电解液和负极电解液供应至具有隔膜以及彼此面对的、隔膜介于其间 的正极电极和负极电极的单元，以对电池进行充电和放电。关于电解液，通常使用含有价数 随氧化还原而变化的金属离子的水溶液。例如，作为氧化还原液流电池，对于正极电解液 使用铁离子水溶液且对于负极电解液使用铬离子水溶液的铁-铬系氧化还原液流电池，以 及对于正极电解液和负极电解液使用钒离子水溶液的钒系氧化还原液流电池是公知的(例 如，参照专利文献I至专利文献3)。图8是用于说明电解液循环型电池(氧化还原液流电池)的示意图。氧化还原液流 电池100包括单元110。单元110被离子能够穿透的隔膜111划分成正极单元112和负极 单元113。正极单元112容纳正极电极114，负极单元113容纳负极电极115。对于正极电 极和负极电极中的每个，氧化还原液流电池100还包括用于存储电解液的电解液槽120、用 于使电解液在电解液槽120和电池单元110 (正极单元112、负极单元113)之间循环的循 环路径130、以及用于使电解液通过循环路径130循环的循环泵140。循环路径130包括用 于将电解液从电解液槽120供给至电池单元110 (正极单元112、负极单元113)的前往导 管131、和用将电解液从电池单元110 (正极单元112、负极单元113)供给回电解液槽120 的返回导管132。在图8所示的氧化还原液流电池100中，钒离子水溶液以示例的方式被用 作正极电解液和负极电解液。在图8中，在电池单元中的实线箭头图示充电反应，虚线箭头 图示放电反应。氧化还原液流电池的单元通常以称为单元堆的形式被利用。单元堆包括多个层叠 的单元，每个单元包括隔膜和彼此面对的正极电极和负极电极，所述隔膜介于所述正极电 极和负极电极之间。图9是用于图示单元堆的示意图。单元堆200采用单元框架210，单元 框架210包括双极板211和用于固定双极板211的框架212。单元堆200包括层叠的多个 单元，单元框架210介于所述多个单元之间，每个单元包括相互层叠的正极电极114、隔膜 111和负极电极115。也就是说，在单元框架210 (双极板211)之间形成一个单元，并且在 单元框架210 (框架212)之间的空间中，相邻单元的负极电极(负极单元)和正极电极(正 极单元)布置在前侧和后侧，双极板211介于所述负极电极和正极电极之间。为将电解液供 应到每个电极和从每个电极排出电解液，单元框架210的框架212设置有:通过前表面和后 表面的液体供应歧管213、214和液体排出歧管215、216 ;以及引导槽，所述引导槽交替形成 于前表面和后表面，以将电解液从各歧管引导至各电极。在某些情况中，由塑料制成的保护 板(未示出)被布置以覆盖引导槽，以防止引导槽和隔膜111之间的直接接触，因此降低隔膜Ill在层叠后破裂的可能性。然后，一对端板220布置在叠层体的相反侧，所述叠层体包括 层叠的多个单元，单元框架210介于所述多个单元之间，每个单元包括正极电极114、隔膜 111和负极电极115，并且两个端板220都由紧固机构230诸如螺栓在叠层体的叠层方向上 紧固，以形成单元堆200 (例如，专利文献I的0004至0005段，图9)。对于以上所述的单元框架，经常使用由碳塑料(例如，含石墨的树脂)制成的双极 板和由塑料(例如，氯乙烯)制成的框架。该单元框架通常通过以下方式组装:将所述双极板 的周缘部保持在一对框架之间，并且利用有机溶剂通过粘接使框架和双极板形成整体(例 如，专利文献3的0028段)。在这种情况中，所述一对框架构成框架。通过利用有机溶剂来 在框架和双极板之间进行粘接，形成密封在框架之间的由双极板隔离的空间的密封结构。引用列表专利文献:专利文献1:日本专利特开第2002-367659号专利文献2:日本专利特开第2002-367660号专利文献3:日本专利特开第2001-189156号
技术实现思路
技术问题在上述的常规技术中，利用有机溶剂进行粘接形成用于在一对框架和电池板状构 件(双极板)的周缘部之间提供密封的密封结构。然而，常规电池密封结构受到以下问题的 困扰。由于粘接操作依赖于操作者的技巧，所以质量常常变化，其在组装工作性方面存 在问题。而且，在通过利用有机溶剂在一对框架和电池板状构件的周缘部之间进行粘接而 形成的电池密封结构中，应力集中常发生在框架和电池板状构件之间的边界部，因此提高 了内部损坏的可能性。鉴于上述情况做出本专利技术，并且本专利技术的目的是提供一种易于组装的电池密封结 构。本专利技术的另一目的是提供包括该电池密封结构的电解液循环型电池单元框架、电解液 循环型电池单元堆和电解液循环型电池。解决问题的手段本专利技术通过利用由弹性材料制成的环状填充物来解决上述问题，所述填充物包 括:一对脚部，所述一对脚部用于将电池板状构件的周缘部保持在其间；和基部，所述基部 在所述电池板状构件的外缘处将所述脚部连接到一起。本专利技术的电池密封结构包括电池板状构件和用于将所述电池板状构件的周缘部 保持在其间的一对框架，以密封框架之间的空间。所述一对框架从前后受到挤压。所述一对 框架在其沿着挤压方向彼此面对的相应表面之间设置有环状槽，所述环状槽用于容纳所述 电池板状构件的周缘部。所述电池密封结构包括由弹性材料制成的环状填充物，所述填充 物被布置在所述环状槽中，且压接在所述一对框架和所述电池板状构件的周缘部之间。所 述填充物包括:一对脚部，所述一对脚部用于将电池板状构件的周缘部保持在其间；和基 部，所述基部在所述电池板状构件的外缘处将所述脚部连接到一起。根据该结构，所述电池板状构件的周缘部被保持在一对框架之间，并且所述一对 框架从前后受到挤压，以使所述框架和所述电池板状构件形成为一体。因此，电池密封结构 不需要粘接操作，不依赖于操作者的技巧，因而容易组装。另外，通过设置由弹性材料制成 的环状填充物，所述填充物通过在一对框架和电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中石博之，筒井康充，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：
国别省市：