(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024052509
(43)【公開日】2024-04-11
(54)【発明の名称】フロー電池及びスタック
(51)【国際特許分類】
H01M 8/18 20060101AFI20240404BHJP
H01M 8/2465 20160101ALI20240404BHJP
H01M 8/0258 20160101ALI20240404BHJP
H01M 8/2483 20160101ALI20240404BHJP
H01M 8/0273 20160101ALI20240404BHJP
H01M 8/02 20160101ALI20240404BHJP
【ＦＩ】
H01M8/18
H01M8/2465
H01M8/0258
H01M8/2483
H01M8/0273
H01M8/02
【審査請求】有
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023099605
(22)【出願日】2023-06-16
(31)【優先権主張番号】202211209316.2
(32)【優先日】2022-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】523231244
【氏名又は名称】湖南省銀峰新能源有限公司
【氏名又は名称原語表記】Ｈｕｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｙｉｎｆｅｎｇ Ｎｅｗ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．０６６ Ｑｕａｎｚｈｏｕ Ｎｏｒｔｈ Ｒｏａｄ，Ｎｉｎｇｘｉａｎｇ Ｈｉ－Ｔｅｃｈ Ｚｏｎｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ Ｃｉｔｙ，Ｈｕｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ４１００００（ＣＮ）
(74)【代理人】
【識別番号】110002734
【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】呉 雄偉
(72)【発明者】
【氏名】肖 波
(72)【発明者】
【氏名】劉 俊
(72)【発明者】
【氏名】呉 雪文
(72)【発明者】
【氏名】謝 玄之
(72)【発明者】
【氏名】尹 興栄
(72)【発明者】
【氏名】張 潔
【テーマコード（参考）】
5H126
【Ｆターム（参考）】
5H126AA02
5H126AA08
5H126AA15
5H126AA22
5H126AA23
5H126BB10
5H126EE03
5H126EE11
(57)【要約】 （修正有）
【課題】フロー電池の電気エネルギー変換効率を向上させることができるスタックを提供する。
【解決手段】スタックは、第１の端板と、第２の端板と、第１の端板と第２の端板との間に設置された少なくとも１つの電池モジュールとを含み、電池モジュールのそれぞれは、第１の流路端板と、第１の流路端板に対向して設置された第２の流路端板と、第１の流路端板と第２の流路端板の間に設置された単一電池積層群とを含み、単一電池積層群は、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を含み、第１の流路端板には弓形流路が設置され、第２の流路端板には弓形流路が設置され、弓形流路のいずれにも流路孔が設置され、流路孔は、いずれも少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群と連通し、弓形流路中の電解液は、弓形流路中の流路孔を介して少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、弓形流路に還流する。
【選択図】図１
【解決手段】スタックは、第１の端板と、第２の端板と、第１の端板と第２の端板との間に設置された少なくとも１つの電池モジュールとを含み、電池モジュールのそれぞれは、第１の流路端板と、第１の流路端板に対向して設置された第２の流路端板と、第１の流路端板と第２の流路端板の間に設置された単一電池積層群とを含み、単一電池積層群は、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を含み、第１の流路端板には弓形流路が設置され、第２の流路端板には弓形流路が設置され、弓形流路のいずれにも流路孔が設置され、流路孔は、いずれも少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群と連通し、弓形流路中の電解液は、弓形流路中の流路孔を介して少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、弓形流路に還流する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フロー電池のスタックであって、
第１の端板（１１）と、第２の端板（１２）と、前記第１の端板（１１）と前記第２の端板（１２）の間に設置された少なくとも１つの電池モジュールとを含み、
電池モジュールのそれぞれは、第１の流路端板（２１）と、前記第１の流路端板（２１）に対向して設置された第２の流路端板（２２）と、前記第１の流路端板（２１）と前記第２の流路端板（２２）の間に設置された単一電池積層群（３）とを含み、
前記単一電池積層群（３）は、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を含み、
前記第１の流路端板（２１）には第１の弓形流路（２４）と第２の弓形流路（２５）とが設置され、
前記第２の流路端板（２２）には第３の弓形流路（２６）と第４の弓形流路（２７）とが設置され、
前記第１の弓形流路（２４）、前記第２の弓形流路（２５）、前記第３の弓形流路（２６）及び前記第４の弓形流路（２７）のいずれにも流路孔が設置され、
前記流路孔は、いずれも前記少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群と連通し、
前記第１の弓形流路（２４）中の電解液は、前記第１の弓形流路（２４）中の流路孔を介して前記少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、前記少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を介して前記第２の弓形流路（２５）に還流し、
前記第３の弓形流路（２６）中の電解液は、前記第３の弓形流路（２６）中の流路孔を介して前記少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、前記少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を介して前記第４の弓形流路（２７）に還流することを特徴とするフロー電池のスタック。
第１の端板（１１）と、第２の端板（１２）と、前記第１の端板（１１）と前記第２の端板（１２）の間に設置された少なくとも１つの電池モジュールとを含み、
電池モジュールのそれぞれは、第１の流路端板（２１）と、前記第１の流路端板（２１）に対向して設置された第２の流路端板（２２）と、前記第１の流路端板（２１）と前記第２の流路端板（２２）の間に設置された単一電池積層群（３）とを含み、
前記単一電池積層群（３）は、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を含み、
前記第１の流路端板（２１）には第１の弓形流路（２４）と第２の弓形流路（２５）とが設置され、
前記第２の流路端板（２２）には第３の弓形流路（２６）と第４の弓形流路（２７）とが設置され、
前記第１の弓形流路（２４）、前記第２の弓形流路（２５）、前記第３の弓形流路（２６）及び前記第４の弓形流路（２７）のいずれにも流路孔が設置され、
前記流路孔は、いずれも前記少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群と連通し、
前記第１の弓形流路（２４）中の電解液は、前記第１の弓形流路（２４）中の流路孔を介して前記少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、前記少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を介して前記第２の弓形流路（２５）に還流し、
前記第３の弓形流路（２６）中の電解液は、前記第３の弓形流路（２６）中の流路孔を介して前記少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、前記少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を介して前記第４の弓形流路（２７）に還流することを特徴とするフロー電池のスタック。
【請求項2】
前記第１の弓形流路（２４）の流路孔、前記第２の弓形流路（２５）の流路孔、前記第３の弓形流路（２６）の流路孔及び前記第４の弓形流路（２７）の流路孔は、いずれもそれぞれ所属する流路の末端流路内に設置され、
前記第１の弓形流路（２４）の末端流路（２４１）及び前記第２の弓形流路（２５）の末端流路（２５１）は、前記第１の流路端板（２１）の上下両側に設置され、
前記第３の弓形流路（２６）は、前記第１の弓形流路（２４）に対応して設置され、前記第３の弓形流路（２６）の流路孔は、前記第１の弓形流路（２４）の流路孔と交差して設置され、
前記第４の弓形流路（２７）は、前記第２の弓形流路（２５）に対応して設置され、前記第４の弓形流路（２７）の流路孔は、前記第２の弓形流路（２５）の流路孔と交差して設置され、
前記第１の弓形流路（２４）の入口端（２４２）及び前記第３の弓形流路（２６）の入口端（２６５）は、外部液体流入管と連通し、
前記第２の弓形流路（２５）の出口端（２５２）及び前記第４の弓形流路（２７）の出口端（２７１）は、外部液体流出管と連通し、
前記第１の弓形流路（２４）、前記第２の弓形流路（２５）、前記第３の弓形流路（２６）及び前記第４の弓形流路（２７）の末端は、いずれも密閉状態であることを特徴とする請求項１に記載のフロー電池のスタック。
前記第１の弓形流路（２４）の末端流路（２４１）及び前記第２の弓形流路（２５）の末端流路（２５１）は、前記第１の流路端板（２１）の上下両側に設置され、
前記第３の弓形流路（２６）は、前記第１の弓形流路（２４）に対応して設置され、前記第３の弓形流路（２６）の流路孔は、前記第１の弓形流路（２４）の流路孔と交差して設置され、
前記第４の弓形流路（２７）は、前記第２の弓形流路（２５）に対応して設置され、前記第４の弓形流路（２７）の流路孔は、前記第２の弓形流路（２５）の流路孔と交差して設置され、
前記第１の弓形流路（２４）の入口端（２４２）及び前記第３の弓形流路（２６）の入口端（２６５）は、外部液体流入管と連通し、
前記第２の弓形流路（２５）の出口端（２５２）及び前記第４の弓形流路（２７）の出口端（２７１）は、外部液体流出管と連通し、
前記第１の弓形流路（２４）、前記第２の弓形流路（２５）、前記第３の弓形流路（２６）及び前記第４の弓形流路（２７）の末端は、いずれも密閉状態であることを特徴とする請求項１に記載のフロー電池のスタック。
【請求項3】
前記少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群は、
第１の積層群（３１）と、
前記第１の積層群（３１）と密封して組み立てられた第２の積層群（３２）と、
前記第１の積層群（３１）と前記第２の積層群（３２）の間に設置された少なくとも１つの第３の積層群（３３）とを含み、
前記第１の積層群（３１）と、前記第２の積層群（３２）と、前記少なくとも１つの第３の積層群（３３）とは、密封して組み立てられ、
前記第１の積層群（３１）は、前記第１の流路端板（２１）に近接して設置されて、前記第１の流路端板（２１）と密封して組み立てられ、
前記第２の積層群（３２）は、前記第２の流路端板（２２）に近接して設置されて、前記第２の流路端板（２２）と密封して組み立てられることを特徴とする請求項１に記載のフロー電池のスタック。
第１の積層群（３１）と、
前記第１の積層群（３１）と密封して組み立てられた第２の積層群（３２）と、
前記第１の積層群（３１）と前記第２の積層群（３２）の間に設置された少なくとも１つの第３の積層群（３３）とを含み、
前記第１の積層群（３１）と、前記第２の積層群（３２）と、前記少なくとも１つの第３の積層群（３３）とは、密封して組み立てられ、
前記第１の積層群（３１）は、前記第１の流路端板（２１）に近接して設置されて、前記第１の流路端板（２１）と密封して組み立てられ、
前記第２の積層群（３２）は、前記第２の流路端板（２２）に近接して設置されて、前記第２の流路端板（２２）と密封して組み立てられることを特徴とする請求項１に記載のフロー電池のスタック。
【請求項4】
前記第１の積層群（３１）は、第１の双極板（３１０）と、第１の電極（３１１）と、第１の外枠（３１２）と、第１の隔膜（３１４）と、第２の電極（３１５）と、第２の外枠（３１６）と、第１の内枠（３１８）と、第２の内枠（３１９）とを含み、
前記第１の外枠（３１２）は、前記第１の電極（３１１）に被せられ、
前記第１の外枠（３１２）の第１の端面に第１の装着台（３１３）が設置され、前記第１の双極板（３１０）は、前記第１の装着台（３１３）に固定され、
前記第１の内枠（３１８）は、前記第１の電極（３１１）に被せられ、前記第１の内枠（３１８）の第２の端面と前記第１の外枠（３１２）の第２の端面とが組み立て連結され、前記第１の外枠（３１２）と前記第１の内枠（３１８）とが組み立てられた後、前記第１の電極（３１１）と連通する複数の第１の流通チャンバーが形成されており、
前記第１の隔膜（３１４）は、前記第１の電極（３１１）と前記第２の電極（３１５）の間に設置されて、それぞれ前記第１の電極（３１１）、前記第２の電極（３１５）、前記第１の内枠（３１８）の第１の端面及び前記第２の外枠（３１６）の第１の端面に連結され、
前記第２の内枠（３１９）及び前記第２の外枠（３１６）は、いずれも前記第２の電極（３１５）に被せられ、
前記第２の内枠（３１９）の第２の端面と前記第２の外枠（３１６）の第２の端面とが組み立て連結され、前記第２の外枠（３１６）と前記第２の内枠（３１９）とが組み立てられた後、前記第２の電極（３１５）と連通する複数の第２の流通チャンバーが形成されており、
前記第１の外枠（３１２）の第１の端面は、前記第１の流路端板（２１）に固定連結され、前記第１の外枠（３１２）の第２の端面は、前記第２の外枠（３１６）の第１の端面に固定連結され、前記第２の外枠（３１６）の第１の端面は、前記第３の積層群（３３）に固定連結されることを特徴とする請求項３に記載のフロー電池のスタック。
前記第１の外枠（３１２）は、前記第１の電極（３１１）に被せられ、
前記第１の外枠（３１２）の第１の端面に第１の装着台（３１３）が設置され、前記第１の双極板（３１０）は、前記第１の装着台（３１３）に固定され、
前記第１の内枠（３１８）は、前記第１の電極（３１１）に被せられ、前記第１の内枠（３１８）の第２の端面と前記第１の外枠（３１２）の第２の端面とが組み立て連結され、前記第１の外枠（３１２）と前記第１の内枠（３１８）とが組み立てられた後、前記第１の電極（３１１）と連通する複数の第１の流通チャンバーが形成されており、
前記第１の隔膜（３１４）は、前記第１の電極（３１１）と前記第２の電極（３１５）の間に設置されて、それぞれ前記第１の電極（３１１）、前記第２の電極（３１５）、前記第１の内枠（３１８）の第１の端面及び前記第２の外枠（３１６）の第１の端面に連結され、
前記第２の内枠（３１９）及び前記第２の外枠（３１６）は、いずれも前記第２の電極（３１５）に被せられ、
前記第２の内枠（３１９）の第２の端面と前記第２の外枠（３１６）の第２の端面とが組み立て連結され、前記第２の外枠（３１６）と前記第２の内枠（３１９）とが組み立てられた後、前記第２の電極（３１５）と連通する複数の第２の流通チャンバーが形成されており、
前記第１の外枠（３１２）の第１の端面は、前記第１の流路端板（２１）に固定連結され、前記第１の外枠（３１２）の第２の端面は、前記第２の外枠（３１６）の第１の端面に固定連結され、前記第２の外枠（３１６）の第１の端面は、前記第３の積層群（３３）に固定連結されることを特徴とする請求項３に記載のフロー電池のスタック。
【請求項5】
前記第１の外枠（３１２）には複数の第１の液体流入孔（３１０１）と第１の液体流出孔（３１０２）とが設置され、
前記第２の外枠（３１６）には複数の第２の液体流入孔（３１０３）と第２の液体流出孔（３１０４）とが設置され、
前記第１の液体流入孔（３１０１）は前記第２の液体流入孔（３１０３）と連通し、前記第１の液体流出孔（３１０２）は前記第２の液体流出孔（３１０４）と連通し、
前記第１の液体流入孔（３１０１）は、前記第１の弓形流路（２４）中の流路孔に対応して設置され、かつ前記第１の弓形流路（２４）中の流路孔と連通し、
前記第１の液体流出孔（３１０２）は、前記第２の弓形流路（２５）中の流路孔に対応して設置され、かつ前記第２の弓形流路（２５）中の流路孔と連通し、
前記第１の外枠（３１２）の第２の端面には複数の第１の液体流入ブロックポート（３１０５）と第１の液体流出ブロックポート（３１０６）とが設置されていることを特徴とする請求項４に記載のフロー電池のスタック。
前記第２の外枠（３１６）には複数の第２の液体流入孔（３１０３）と第２の液体流出孔（３１０４）とが設置され、
前記第１の液体流入孔（３１０１）は前記第２の液体流入孔（３１０３）と連通し、前記第１の液体流出孔（３１０２）は前記第２の液体流出孔（３１０４）と連通し、
前記第１の液体流入孔（３１０１）は、前記第１の弓形流路（２４）中の流路孔に対応して設置され、かつ前記第１の弓形流路（２４）中の流路孔と連通し、
前記第１の液体流出孔（３１０２）は、前記第２の弓形流路（２５）中の流路孔に対応して設置され、かつ前記第２の弓形流路（２５）中の流路孔と連通し、
前記第１の外枠（３１２）の第２の端面には複数の第１の液体流入ブロックポート（３１０５）と第１の液体流出ブロックポート（３１０６）とが設置されていることを特徴とする請求項４に記載のフロー電池のスタック。
【請求項6】
前記第２の外枠（３１６）には、複数の第３の液体流入孔（３１０７）と第３の液体流出孔（３１０８）とがさらに設置され、
前記第３の液体流入孔（３１０７）は、前記第１の液体流入ブロックポート（３１０５）と連通し、前記第３の液体流入孔（３１０７）は、前記第３の弓形流路（２６）中の流路孔に対応して設置され、
前記第３の液体流出孔（３１０８）は、前記第１の液体流出ブロックポート（３１０６）と連通し、前記第３の液体流出孔（３１０８）は、前記第４の弓形流路（２７）中の流路孔に対応して設置されることを特徴とする請求項５に記載のフロー電池のスタック。
前記第３の液体流入孔（３１０７）は、前記第１の液体流入ブロックポート（３１０５）と連通し、前記第３の液体流入孔（３１０７）は、前記第３の弓形流路（２６）中の流路孔に対応して設置され、
前記第３の液体流出孔（３１０８）は、前記第１の液体流出ブロックポート（３１０６）と連通し、前記第３の液体流出孔（３１０８）は、前記第４の弓形流路（２７）中の流路孔に対応して設置されることを特徴とする請求項５に記載のフロー電池のスタック。
【請求項7】
前記第１の外枠（３１２）の第１の端面上の前記第１の液体流入孔（３１０１）の周囲及び前記第１の液体流出孔（３１０２）の周囲のいずれにも第１の環状溝（４１）が設置され、
前記第１の液体流入ブロックポート（３１０５）の周囲及び前記第１の液体流出ブロックポート（３１０６）の周囲のいずれにも第２の環状溝（４２）が設置され、
前記第２の外枠（３１６）の第１の端面上の前記第３の液体流入孔（３１０７）の周囲及び前記第２の外枠（３１６）の第１の端面上の前記第３の液体流出孔（３１０８）の周囲のいずれにも第３の環状溝（４３）が設置され、
前記第２の外枠（３１６）の第２の端面上の前記第２の液体流入孔（３１０３）の周囲及び前記第２の外枠（３１６）の第２の端面上の前記第２の液体流出孔（３１０４）の周囲のいずれにも第４の環状溝（４４）が設置されていることを特徴とする請求項６に記載のフロー電池のスタック。
前記第１の液体流入ブロックポート（３１０５）の周囲及び前記第１の液体流出ブロックポート（３１０６）の周囲のいずれにも第２の環状溝（４２）が設置され、
前記第２の外枠（３１６）の第１の端面上の前記第３の液体流入孔（３１０７）の周囲及び前記第２の外枠（３１６）の第１の端面上の前記第３の液体流出孔（３１０８）の周囲のいずれにも第３の環状溝（４３）が設置され、
前記第２の外枠（３１６）の第２の端面上の前記第２の液体流入孔（３１０３）の周囲及び前記第２の外枠（３１６）の第２の端面上の前記第２の液体流出孔（３１０４）の周囲のいずれにも第４の環状溝（４４）が設置されていることを特徴とする請求項６に記載のフロー電池のスタック。
【請求項8】
前記第１の外枠（３１２）の第１の端面には、複数の第１の流路（３１１０）が設置され、
前記第１の外枠（３１２）の第２の端面には、複数の第２の液体流入流路（３１１１）と第２の液体流出流路（３１１２）とが設置され、
前記第２の液体流入流路（３１１１）のそれぞれは、いずれも１つの前記第１の液体流入孔（３１０１）及び１つの前記第１の流通チャンバーと連通し、
前記第２の液体流出流路（３１１２）のそれぞれは、いずれも１つの前記第１の液体流出孔（３１０２）及び１つの前記第１の流通チャンバーと連通することを特徴とする請求項５に記載のフロー電池のスタック。
前記第１の外枠（３１２）の第２の端面には、複数の第２の液体流入流路（３１１１）と第２の液体流出流路（３１１２）とが設置され、
前記第２の液体流入流路（３１１１）のそれぞれは、いずれも１つの前記第１の液体流入孔（３１０１）及び１つの前記第１の流通チャンバーと連通し、
前記第２の液体流出流路（３１１２）のそれぞれは、いずれも１つの前記第１の液体流出孔（３１０２）及び１つの前記第１の流通チャンバーと連通することを特徴とする請求項５に記載のフロー電池のスタック。
【請求項9】
前記第２の外枠（３１６）の第１の端面には、複数の第３の液体流入流路（３１１３）と第３の液体流出流路（３１１４）とが設置され、前記第３の液体流入流路（３１１３）のそれぞれは、いずれも１つの前記第２の液体流入孔（３１０３）と連通し、前記第３の液体流出流路（３１１４）のそれぞれは、いずれも１つの前記第２の液体流出孔（３１０４）と連通し、
前記第２の外枠（３１６）の第２の端面上には複数の第４の液体流入流路（３１１５）と第４の液体流出流路（３１１６）とが設置され、前記第４の液体流入流路（３１１５）のそれぞれは、いずれも１つの前記第３の液体流入孔（３１０７）及び１つの前記第２の流通チャンバーと連通し、前記第４の液体流出流路（３１１６）のそれぞれは、いずれも１つの前記第３の液体流出孔（３１０８）及び１つの前記第２の流通チャンバーと連通することを特徴とする請求項６に記載のフロー電池のスタック。
前記第２の外枠（３１６）の第２の端面上には複数の第４の液体流入流路（３１１５）と第４の液体流出流路（３１１６）とが設置され、前記第４の液体流入流路（３１１５）のそれぞれは、いずれも１つの前記第３の液体流入孔（３１０７）及び１つの前記第２の流通チャンバーと連通し、前記第４の液体流出流路（３１１６）のそれぞれは、いずれも１つの前記第３の液体流出孔（３１０８）及び１つの前記第２の流通チャンバーと連通することを特徴とする請求項６に記載のフロー電池のスタック。
【請求項10】
前記第２の積層群（３２）は、
第２の双極板（３２０）と、
前記第２の双極板（３２０）に被せられた第３の外枠（３２２）と、
前記第２の双極板（３２０）に接触連結された第２の集流体（３２７）とを含み、
前記第３の外枠（３２２）の第２の端面は、前記第２の流路端板（２２）に固定連結され、前記第３の外枠（３２２）の第１の端面は、前記第３の積層群（３３）に固定連結されることを特徴とする請求項４に記載のフロー電池のスタック。
第２の双極板（３２０）と、
前記第２の双極板（３２０）に被せられた第３の外枠（３２２）と、
前記第２の双極板（３２０）に接触連結された第２の集流体（３２７）とを含み、
前記第３の外枠（３２２）の第２の端面は、前記第２の流路端板（２２）に固定連結され、前記第３の外枠（３２２）の第１の端面は、前記第３の積層群（３３）に固定連結されることを特徴とする請求項４に記載のフロー電池のスタック。
【請求項11】
前記第３の外枠（３２２）には、複数の第４の液体流入孔（３２０１）と第４の液体流出孔（３２０２）とが設置され、
前記第３の外枠（３２２）の第１の端面には、複数の第２の液体流入ブロックポート（３２０５）と第２の液体流出ブロックポート（３２０６）とが設置され、
前記第４の液体流入孔（３２０１）は、前記第３の弓形流路（２６）中の流路孔に対応して設置され、かつ前記第３の弓形流路（２６）中の流路孔と連通し、
前記第４の液体流出孔（３２０２）は、前記第４の弓形流路（２７）中の流路孔に対応して設置され、かつ前記第４の形流路（２７）中の流路孔と連通し、
前記第２の液体流入ブロックポート（３２０５）は、前記第１の弓形流路（２４）中の流路孔に対応して設置され、
前記第２の液体流出ブロックポート（３２０６）は、前記第２の弓形流路（２５）中の流路孔に対応して設置されることを特徴とする請求項１０に記載のフロー電池のスタック。
前記第３の外枠（３２２）の第１の端面には、複数の第２の液体流入ブロックポート（３２０５）と第２の液体流出ブロックポート（３２０６）とが設置され、
前記第４の液体流入孔（３２０１）は、前記第３の弓形流路（２６）中の流路孔に対応して設置され、かつ前記第３の弓形流路（２６）中の流路孔と連通し、
前記第４の液体流出孔（３２０２）は、前記第４の弓形流路（２７）中の流路孔に対応して設置され、かつ前記第４の形流路（２７）中の流路孔と連通し、
前記第２の液体流入ブロックポート（３２０５）は、前記第１の弓形流路（２４）中の流路孔に対応して設置され、
前記第２の液体流出ブロックポート（３２０６）は、前記第２の弓形流路（２５）中の流路孔に対応して設置されることを特徴とする請求項１０に記載のフロー電池のスタック。
【請求項12】
前記第３の外枠（３２２）の第２の端面上の前記第４の液体流入孔（３２０１）及び前記第４の液体流出孔（３２０２）の周囲には第５の環状溝（４５）が設置され、
前記第３の外枠（３２２）の第１の端面上の前記第２の液体流入ブロックポート（３２０５）及び前記第２の液体流出ブロックポート（３２０６）の周囲には第６の環状溝（４６）が設置されていることを特徴とする請求項１１に記載のフロー電池のスタック。
前記第３の外枠（３２２）の第１の端面上の前記第２の液体流入ブロックポート（３２０５）及び前記第２の液体流出ブロックポート（３２０６）の周囲には第６の環状溝（４６）が設置されていることを特徴とする請求項１１に記載のフロー電池のスタック。
【請求項13】
前記第３の外枠（３２２）の第２の端面には、複数の第５の流路（３２１０）が設置され、
前記第３の外枠（３２２）の第１の端面には、複数の第６の液体流入流路（３２１１）と第６の液体流出流路（３２１２）とが設置され、前記第６の液体流入流路（３２１１）のそれぞれは、いずれも１つの前記第４の液体流入孔（３２０１）と連通し、前記第６の液体流出流路（３２１２）のそれぞれは、いずれも１つの前記第４の液体流出孔（３２０２）と連通することを特徴とする請求項１２に記載のフロー電池のスタック。
前記第３の外枠（３２２）の第１の端面には、複数の第６の液体流入流路（３２１１）と第６の液体流出流路（３２１２）とが設置され、前記第６の液体流入流路（３２１１）のそれぞれは、いずれも１つの前記第４の液体流入孔（３２０１）と連通し、前記第６の液体流出流路（３２１２）のそれぞれは、いずれも１つの前記第４の液体流出孔（３２０２）と連通することを特徴とする請求項１２に記載のフロー電池のスタック。
【請求項14】
前記第３の積層群（３３）は、第４の双極板（３３０）と、第５の電極（３３１）と、第５の外枠（３３２）と、第３の隔膜（３３４）と、第６の電極（３３５）と、第６の外枠（３３６）と、第５の内枠（３３８）と、第６の内枠（３３９）とを含み、
前記第５の外枠（３３２）は前記第５の電極（３３１）に被せられ、
前記第５の外枠（３３２）の第１の端面には第３の装着台（３３３）が設置され、前記第４の双極板（３３０）は前記第３の装着台（３３３）に固定され、
前記第５の内枠（３３８）は、前記第５の電極（３３１）に被せられ、前記第５の内枠（３３８）の第２の端面と前記第５の外枠（３３２）の第２の端面とが組み立て連結され、前記第５の外枠（３３２）と前記第５の内枠（３３８）とが組み立てられた後、前記第５の電極（３３１）と連通する複数の第４の流通チャンバーが形成されており、
前記第３の隔膜（３３４）は、前記第５の電極（３３１）と前記第６の電極（３３５）の間に設置されて、それぞれ前記第５の電極（３３１）、前記第６の電極（３３５）、前記第５の内枠（３３８）の第１の端面及び前記第６の外枠（３３６）の第１の端面に連結され、
前記第６の内枠（３３９）及び前記第６の外枠（３３６）は、いずれも前記第６の電極（３３５）に被せられ、
前記第６の内枠（３３９）の第２の端面と前記第６の外枠（３３６）第２の端面とが組み立て連結され、前記第６の外枠（３３６）と前記第６の内枠（３３９）とが組み立てられた後、前記第６の電極（３３５）と連通する複数の第５の流通チャンバーが形成されており、
前記第５の外枠（３３２）の第２の端面は、前記第６の外枠（３３６）の第１の端面に固定連結され、
前記第５の外枠（３２２）の第１の端面は、前記第２の外枠（３１６）の第２の端面に固定連結され、前記第６の外枠（３３６）の第２の端面は、前記第３の外枠（３２２）の第１の端面に固定連結されることを特徴とする請求項１０に記載のフロー電池のスタック。
前記第５の外枠（３３２）は前記第５の電極（３３１）に被せられ、
前記第５の外枠（３３２）の第１の端面には第３の装着台（３３３）が設置され、前記第４の双極板（３３０）は前記第３の装着台（３３３）に固定され、
前記第５の内枠（３３８）は、前記第５の電極（３３１）に被せられ、前記第５の内枠（３３８）の第２の端面と前記第５の外枠（３３２）の第２の端面とが組み立て連結され、前記第５の外枠（３３２）と前記第５の内枠（３３８）とが組み立てられた後、前記第５の電極（３３１）と連通する複数の第４の流通チャンバーが形成されており、
前記第３の隔膜（３３４）は、前記第５の電極（３３１）と前記第６の電極（３３５）の間に設置されて、それぞれ前記第５の電極（３３１）、前記第６の電極（３３５）、前記第５の内枠（３３８）の第１の端面及び前記第６の外枠（３３６）の第１の端面に連結され、
前記第６の内枠（３３９）及び前記第６の外枠（３３６）は、いずれも前記第６の電極（３３５）に被せられ、
前記第６の内枠（３３９）の第２の端面と前記第６の外枠（３３６）第２の端面とが組み立て連結され、前記第６の外枠（３３６）と前記第６の内枠（３３９）とが組み立てられた後、前記第６の電極（３３５）と連通する複数の第５の流通チャンバーが形成されており、
前記第５の外枠（３３２）の第２の端面は、前記第６の外枠（３３６）の第１の端面に固定連結され、
前記第５の外枠（３２２）の第１の端面は、前記第２の外枠（３１６）の第２の端面に固定連結され、前記第６の外枠（３３６）の第２の端面は、前記第３の外枠（３２２）の第１の端面に固定連結されることを特徴とする請求項１０に記載のフロー電池のスタック。
【請求項15】
前記第５の外枠（３３２）には複数の第７の液体流入孔（３３０１）と、第７の液体流出孔（３３０２）と、第８の液体流入孔（３３０３）と、第８の液体流出孔（３３０４）とが設置され、
前記第７の液体流入孔（３３０１）は、前記第１の弓形流路（２４）中の流路孔に対応して設置され、
前記第７の液体流出孔（３３０２）は、前記第２の弓形流路（２５）中の流路孔に対応して設置され、
前記第８の液体流入孔（３３０３）は、前記第３の弓形流路（２６）中の流路孔に対応して設置され、
前記第８の液体流出孔（３３０４）は、前記第４の弓形流路（２７）中の流路孔に対応して設置されることを特徴とする請求項１４に記載のフロー電池のスタック。
前記第７の液体流入孔（３３０１）は、前記第１の弓形流路（２４）中の流路孔に対応して設置され、
前記第７の液体流出孔（３３０２）は、前記第２の弓形流路（２５）中の流路孔に対応して設置され、
前記第８の液体流入孔（３３０３）は、前記第３の弓形流路（２６）中の流路孔に対応して設置され、
前記第８の液体流出孔（３３０４）は、前記第４の弓形流路（２７）中の流路孔に対応して設置されることを特徴とする請求項１４に記載のフロー電池のスタック。
【請求項16】
前記第６の外枠（３３６）には、前記第７の液体流入孔（３３０１）に対応して設置されかつ連通する第９の液体流入孔（３３０５）と、前記第７の液体流出孔（３３０２）に対応して設置されかつ連通する第９の液体流出孔（３３０６）と、前記第８の液体流入孔（３３０３）に対応して設置されかつ連通する第１０の液体流入孔（３３０７）と、前記第８の液体流出孔（３３０４）に対応して設置されかつ連通する第１０の液体流出孔（３３０８）とが設置されていることを特徴とする請求項１５に記載のフロー電池のスタック。
【請求項17】
前記第５の外枠（３３２）の第１の端面上の前記第７の液体流入孔（３３０１）の周囲及び前記第５の外枠（３３２）の第１の端面上の前記第７の液体流出孔（３３０２）の周囲には第８の環状溝（４８）が設置され、
前記第５の外枠（３３２）の第２の端面上の前記第８の液体流入孔（３３０３）の周囲及び前記第５の外枠（３３２）の第２の端面上の前記第８の液体流出孔（３３０４）の周囲には第９の環状溝（４９）が設置され、
前記第６の外枠（３３６）の第１の端面上の前記第１０の液体流入孔（３３０７）の周囲及び前記第６の外枠（３３６）の第１の端面上の前記第１０の液体流出孔（３３０８）の周囲には第１０の環状溝（４１０）が設置され、
前記第６の外枠（３３６）の第２の端面上の前記第９の液体流入孔（３３０５）の周囲及び前記第６の外枠（３３６）の第１の端面上の前記第９の液体流出孔（３３０６）の周囲には第１１の環状溝（４１１）が設置されていることを特徴とする請求項１６に記載のフロー電池のスタック。
前記第５の外枠（３３２）の第２の端面上の前記第８の液体流入孔（３３０３）の周囲及び前記第５の外枠（３３２）の第２の端面上の前記第８の液体流出孔（３３０４）の周囲には第９の環状溝（４９）が設置され、
前記第６の外枠（３３６）の第１の端面上の前記第１０の液体流入孔（３３０７）の周囲及び前記第６の外枠（３３６）の第１の端面上の前記第１０の液体流出孔（３３０８）の周囲には第１０の環状溝（４１０）が設置され、
前記第６の外枠（３３６）の第２の端面上の前記第９の液体流入孔（３３０５）の周囲及び前記第６の外枠（３３６）の第１の端面上の前記第９の液体流出孔（３３０６）の周囲には第１１の環状溝（４１１）が設置されていることを特徴とする請求項１６に記載のフロー電池のスタック。
【請求項18】
前記第５の外枠（３３２）の第１の端面には、複数の第９の液体流入流路（３３１１）と第９の液体流出流路（３３１２）とが設置され、
前記第９の液体流入流路（３３１１）のそれぞれは、１つの前記第８の液体流入孔（３３０３）と連通し、
前記第９の液体流出流路（３３１２）のそれぞれは、いずれも１つの前記第８の液体流出孔（３３０４）と連通し、
前記第５の外枠（３３２）の第２の端面には、複数の第１０の液体流入流路（３３１３）と、第１０の液体流出流路（３３１４）とが設置され、
前記第１０の液体流入流路（３３１３）のそれぞれは、１つの前記第７の液体流入孔（３３０１）及び１つの前記第４の流通チャンバーと連通し、
前記第１０の液体流出流路（３３１４）のそれぞれは、１つの前記第７の液体流出孔（３３０２）及び１つの前記第４の流通チャンバーと連通することを特徴とする請求項１５に記載のフロー電池のスタック。
前記第９の液体流入流路（３３１１）のそれぞれは、１つの前記第８の液体流入孔（３３０３）と連通し、
前記第９の液体流出流路（３３１２）のそれぞれは、いずれも１つの前記第８の液体流出孔（３３０４）と連通し、
前記第５の外枠（３３２）の第２の端面には、複数の第１０の液体流入流路（３３１３）と、第１０の液体流出流路（３３１４）とが設置され、
前記第１０の液体流入流路（３３１３）のそれぞれは、１つの前記第７の液体流入孔（３３０１）及び１つの前記第４の流通チャンバーと連通し、
前記第１０の液体流出流路（３３１４）のそれぞれは、１つの前記第７の液体流出孔（３３０２）及び１つの前記第４の流通チャンバーと連通することを特徴とする請求項１５に記載のフロー電池のスタック。
【請求項19】
前記第６の外枠（３３６）の第１の端面には、複数の第１１の液体流入流路（３３１５）と第１１の液体流出流路（３３１６）とが設置され、前記第１１の液体流入流路（３３１５）のそれぞれは、１つの前記第９の液体流入孔（３３０５）と連通し、前記第１１の液体流出流路（３３１６）のそれぞれは、１つの前記第９の液体流出孔（３３０６）と連通し、
前記第６の外枠（３３６）の第２の端面には、複数の第１２の液体流入流路（３３１７）と第１２の液体流出流路（３３１８）とが設置され、前記第１２の液体流入流路（３３１７）のそれぞれは、いずれも１つの前記第１０の液体流入孔（３３０７）及び１つの前記第５の流通チャンバーと連通し、前記第１２の液体流出流路（３３１８）のそれぞれは、１つの前記第１０の液体流出孔（３３０８）及び１つの前記第５の流通チャンバーと連通することを特徴とする請求項１６に記載のフロー電池のスタック。
前記第６の外枠（３３６）の第２の端面には、複数の第１２の液体流入流路（３３１７）と第１２の液体流出流路（３３１８）とが設置され、前記第１２の液体流入流路（３３１７）のそれぞれは、いずれも１つの前記第１０の液体流入孔（３３０７）及び１つの前記第５の流通チャンバーと連通し、前記第１２の液体流出流路（３３１８）のそれぞれは、１つの前記第１０の液体流出孔（３３０８）及び１つの前記第５の流通チャンバーと連通することを特徴とする請求項１６に記載のフロー電池のスタック。
【請求項20】
前記第１の流通チャンバー、前記第２の流通チャンバー、前記第４の流通チャンバー及び前記第５の流通チャンバーは、いずれも第１の凹凸溝（５１）と、第２の凹凸溝（５２）とを含み、
前記第１の内枠（３１８）の第２の端面、前記第２の内枠（３１９）の第２の端面、前記第５の内枠（３３８）の第２の端面及び前記第６の内枠（３３９）の第２の端面には、いずれも前記第１の凹凸溝（５１）が均設置され、
前記第１の外枠（３１２）の第２の端面、前記第２の外枠（３１６）の第２の端面、前記第５の外枠（３３２）の第２の端面及び前記第６の外枠（３３６）の第２の端面には、いずれも前記第１の凹凸溝とマッチングする前記第２の凹凸溝（５２）が設置されていることを特徴とする請求項１４に記載のフロー電池のスタック。
前記第１の内枠（３１８）の第２の端面、前記第２の内枠（３１９）の第２の端面、前記第５の内枠（３３８）の第２の端面及び前記第６の内枠（３３９）の第２の端面には、いずれも前記第１の凹凸溝（５１）が均設置され、
前記第１の外枠（３１２）の第２の端面、前記第２の外枠（３１６）の第２の端面、前記第５の外枠（３３２）の第２の端面及び前記第６の外枠（３３６）の第２の端面には、いずれも前記第１の凹凸溝とマッチングする前記第２の凹凸溝（５２）が設置されていることを特徴とする請求項１４に記載のフロー電池のスタック。
【請求項21】
フロー電池であって、請求項１から２０のいずれか一項に記載のフロー電池のスタックを含むフロー電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フロー電池分野に関し、特にフロー電池及びスタックに関する。
【背景技術】
【0002】
世界の石油化学エネルギーの長期的な利用に伴い、枯渇の日は避けられないため、太陽エネルギー、風力エネルギー等の再生可能エネルギーを応用する必要がある。しかし、これらのエネルギーは、往々にして、不連続であり、それ自体の不安定性は電力網に深刻な衝撃を与える。フロー電池エネルギー貯蔵技術により、太陽エネルギー、風力エネルギー等が電力網に介入して、良好なピークシェービングと谷充填の役割を果たすことができる。
【0003】
フロー電池エネルギー貯蔵システムのコア部材であるフロー電池スタックは、その性能の優劣がエネルギー貯蔵システム全体の価格性能比を決定する。
【0004】
現在のフロー電池は、電気エネルギーの変換効率をより良好に向上させるために、往々にして、電極を流れる電解液の長さを短くする必要があり、同じ電力を満たすという前提の下で、同等の電極面積をさらに必要とし、かつより長い電極の長さを必要とするが、電極の長さが長くなる場合、電極の流路の密封が課題となる。現在のフロー電池は、実際の電力要件及び対応する流路密封要件を満たすことができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする技術的課題は、電気エネルギーの変換効率を向上できるように、フロー電池及びスタックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の技術的課題を解決するための、本発明の技術方案は以下の通りである。
【0007】
本発明の実施例は、フロー電池のスタックであって、
第１の端板と、第２の端板と、前記第１の端板と前記第２の端板の間に設置された少なくとも１つの電池モジュールとを含み、
電池モジュールのそれぞれは、第１の流路端板と、前記第１の流路端板に対向して設置された第２の流路端板と、前記第１の流路端板と前記第２の流路端板の間に設置された単一電池積層群とを含み、
前記単一電池積層群は、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を含み、
前記第１の流路端板には、第１の弓形流路と第２の弓形流路とが設置され、
前記第２の流路端板には、第３の弓形流路と第４の弓形流路とが設置され、
前記第１の弓形流路、第２の弓形流路、第３の弓形流路及び第４の弓形流路のいずれにも流路孔が設置され、
前記流路孔は、いずれも前記少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群と連通し、
前記第１の弓形流路中の電解液は、前記第１の弓形流路中の流路孔を介して少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を介して第２の弓形流路に還流し、
前記第３の弓形流路中の電解液は、前記第３の弓形流路中の流路孔を介して少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を介して第４の弓形流路に還流する、フロー電池のスタックを提供する。
第１の端板と、第２の端板と、前記第１の端板と前記第２の端板の間に設置された少なくとも１つの電池モジュールとを含み、
電池モジュールのそれぞれは、第１の流路端板と、前記第１の流路端板に対向して設置された第２の流路端板と、前記第１の流路端板と前記第２の流路端板の間に設置された単一電池積層群とを含み、
前記単一電池積層群は、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を含み、
前記第１の流路端板には、第１の弓形流路と第２の弓形流路とが設置され、
前記第２の流路端板には、第３の弓形流路と第４の弓形流路とが設置され、
前記第１の弓形流路、第２の弓形流路、第３の弓形流路及び第４の弓形流路のいずれにも流路孔が設置され、
前記流路孔は、いずれも前記少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群と連通し、
前記第１の弓形流路中の電解液は、前記第１の弓形流路中の流路孔を介して少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を介して第２の弓形流路に還流し、
前記第３の弓形流路中の電解液は、前記第３の弓形流路中の流路孔を介して少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を介して第４の弓形流路に還流する、フロー電池のスタックを提供する。
【0008】
本発明の別の実施例は、上述のフロー電池のスタックを含むフロー電池をさらに提供する。
【発明の効果】
【0009】
本発明の上記の実施例は、少なくとも以下の有益な効果を含む。
【0010】
本発明に係るフロー電池のスタックは、第１の端板と、第２の端板と、前記第１の端板と前記第２の端板の間に設置された少なくとも１つの電池モジュールとを含み、電池モジュールのそれぞれは、第１の流路端板と、前記第１の流路端板に対向して設置された第２の流路端板と、前記第１の流路端板と前記第２の流路端板の間に設置された単一電池積層群とを含み、前記単一電池積層群は、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を含み、前記第１の流路端板には、第１の弓形流路と第２の弓形流路とが設置され、前記第２の流路端板には、第３の弓形流路と第４の弓形流路とが設置され、前記第１の弓形流路、第２の弓形流路、第３の弓形流路及び第４の弓形流路のいずれにも流路孔が設置され、前記流路孔は、いずれも前記少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群と連通し、前記第１の弓形流路中の電解液は、前記第１の弓形流路中の流路孔を介して少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を介して第２の弓形流路に還流し、前記第３の弓形流路中の電解液は、前記第３の弓形流路中の流路孔を介して少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を介して第４の弓形流路に還流する。これにより、フロー電池中の電極の長さが流路孔の数の増加に伴って増加され得、同等の出力電力及び同等の電極面積の下で、電極の長さが任意に調整され得ることを実現し、電極を流れる電解液の長さがより狭くなり、したがって電気エネルギーの変換効率を向上させるとともに、流路の密封性を満たす。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明のフロー電池のスタックの斜視図である。
【0012】
【図2】本発明のフロー電池のスタックの単一の電池モジュールの斜視図である。
【0013】
【図3】本発明のフロー電池のスタックの単一の電池モジュールの分解立体図である。
【0014】
【図4】本発明のフロー電池のスタックの第１の流路端板の透視図である。
【0015】
【図5】本発明のフロー電池のスタックの第１の流路端板の断面図である。
【0016】
【図6】本発明のフロー電池のスタックの第２の流路端板の断面図である。
【0017】
【図7】本発明のフロー電池のスタックの単一の電池モジュールの第１の積層群の概略構造図である。
【0018】
【図8】本発明のフロー電池のスタックの第１の積層群の第１の外枠の第１の端面図である。
【0019】
【図9】本発明のフロー電池のスタックの第１の積層群の第１の外枠の第２の端面図である。
【0020】
【図10】本発明のフロー電池のスタックの第１の積層群の第２の外枠の第１の端面図である。
【0021】
【図11】本発明のフロー電池のスタックの第１の積層群の第２の外枠の第２の端面図である。
【0022】
【図12】本発明のフロー電池のスタックの単一の電池モジュールの第２の積層群の概略構造図である。
【0023】
【図13】本発明のフロー電池のスタックの第２の積層群の第３の外枠の第２の端面図である。
【0024】
【図14】本発明のフロー電池のスタックの第２の積層群の第３の外枠の第１の端面図である。
【0025】
【図15】本発明のフロー電池のスタックの単一の電池モジュールの第３の積層群の概略構造図である。
【0026】
【図16】本発明のフロー電池のスタックの第３の積層群の第５の外枠の第２の端面図である。
【0027】
【図17】本発明のフロー電池のスタックの第３の積層群の第５の外枠の第１の端面図である。
【0028】
【図18】本発明のフロー電池のスタックの第３の積層群の第５の外枠の断面図である。
【0029】
【図19】本発明のフロー電池のスタックの第３の積層群の第６の外枠の第２の端面図である。
【0030】
【図20】本発明のフロー電池のスタックの第３の積層群の第６の外枠の第１の端面図である。
【0031】
【図21】本発明のフロー電池のスタックの第３の積層群の第６の外枠の断面図である。
【0032】
【図22】本発明のフロー電池のスタックの第５の外枠、第２の内枠及び第４の双極板の組み立て後の断面図である。
【0033】
【図23】本発明のフロー電池のスタックの第５の内枠、第６の外枠及び第３の隔膜の組み立て後の断面図である。
【0034】
【図24】本発明のフロー電池のスタックの２つの第３の積層群の斜視図である。
【0035】
【図25】本発明のフロー電池のスタックの第１の内枠の第２の端面及び第５の内枠の第２の端面の端面図である。
【0036】
【図26】本発明のフロー電池のスタックの第１の内枠の第１の端面及び第５の内枠の第１の端面の端面図である。
【0037】
【図27】本発明のフロー電池のスタックの第１の内枠及び第５の内枠の断面図である。
【0038】
【図28】本発明のフロー電池のスタックの第２の内枠の第２の端面及び第６の内枠の第２の端面の端面図である。
【0039】
【図29】本発明のフロー電池のスタックの第２の内枠の第１の端面及び第６の内枠の第１の端面の端面図である。
【0040】
【図30】本発明のフロー電池のスタックの第２の内枠及び第６の内枠の断面図である。
【0041】
【図31】本発明のフロー電池のスタックの内枠と外枠との間の流通チャンバーの概略断面図である。
【0042】
【図32】本発明の第４の液体流入流路３１１５及び第３の液体流入流路３１１３における、フロー電池のスタックの第２の外枠３１６の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0043】
以下、添付の図面を参照して、本開示の例示的な実施例をより詳細に説明する。本開示の例示的な実施例が図面に示されているが、本開示は様々な形態で具現され得、本明細書に記載の実施例によって限定されるべきではないことを理解されたい。むしろ、これらの実施例は、本開示をより徹底的に理解でき、本開示の範囲を当業者に完全に伝達できるようにするために提供される。
【0044】
図１から図６に示すように、本発明の実施例は、フロー電池のスタックを提供する。前記フロー電池のスタックは、第１の端板１１と、第２の端板１２と、第１の端板１１と第２の端板１２の間に設置された少なくとも１つの電池モジュールとを含み、
電池モジュールのそれぞれは、第１の流路端板２１と、第１の流路端板２１に対向して設置された第２の流路端板２２と、第１の流路端板２１と第２の流路端板２２の間に設置された単一電池積層群３とを含み、単一電池積層群３は、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を含み、
第１の流路端板２１には第１の弓形流路２４と、第２の弓形流路２５とが設置され、
第２の流路端板２２には第３の弓形流路２６と、第４の弓形流路２７とが設置され、
第１の弓形流路２４、第２の弓形流路２５、第３の弓形流路２６及び第４の弓形流路２７のいずれにも流路孔が設置され、流路孔は、いずれも少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群と連通し、
第１の弓形流路２４中の電解液は、第１の弓形流路２４中の流路孔を介して少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を介して第２の弓形流路２５に還流し、
第３の弓形流路２６中の電解液は、第３の弓形流路２６中の流路孔を介して少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を介して第４の弓形流路２７に還流する。
電池モジュールのそれぞれは、第１の流路端板２１と、第１の流路端板２１に対向して設置された第２の流路端板２２と、第１の流路端板２１と第２の流路端板２２の間に設置された単一電池積層群３とを含み、単一電池積層群３は、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を含み、
第１の流路端板２１には第１の弓形流路２４と、第２の弓形流路２５とが設置され、
第２の流路端板２２には第３の弓形流路２６と、第４の弓形流路２７とが設置され、
第１の弓形流路２４、第２の弓形流路２５、第３の弓形流路２６及び第４の弓形流路２７のいずれにも流路孔が設置され、流路孔は、いずれも少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群と連通し、
第１の弓形流路２４中の電解液は、第１の弓形流路２４中の流路孔を介して少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を介して第２の弓形流路２５に還流し、
第３の弓形流路２６中の電解液は、第３の弓形流路２６中の流路孔を介して少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群を介して第４の弓形流路２７に還流する。
【0045】
本実施例は、流路孔の設置により、フロー電池中の電極の長さが流路孔の数の増加に伴って増加され得、同等の出力電力及び同等の電極面積の下で、電極の長さが任意に調整され得ることを実現し、電極を流れる電解液の長さがより狭くなり、したがって電気エネルギーの変換効率を向上させるとともに、流路の密封性を満たす。
【0046】
図４から図５に示すように、本発明の任意選択的な一実施例では、流路孔は、第１の流路孔２６１と、第２の流路孔２６２と、第３の流路孔２６３と、第４の流路孔２６４とを含み、第１の流路孔２６１は、第１の弓形流路２４に設置され、第２の流路孔２６２は、第２の弓形流路２５に設置され、第３の流路孔２６３は、第３の弓形流路２４に設置され、第４の流路孔２６４は、第４の弓形流路２７に設置される。第１の流路端板２１の第１の弓形流路２４に正極電解液が通液されると、第２の流路端板２２の第３の弓形流路２６には負極電解液が通液される。逆に、前記第１の流路端板２１の第１の弓形流路２４に負極電解液が通液されると、第２の流路端板２２の第３の弓形流路２６には負極電解液が通液されるべきである。
【0047】
本実施例では、前記第１の流路端板２１の第１の弓形流路２４に正極電解液が通液された後、前記正極電解液は第１の流路孔２６１を介して少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込んだ後、第２の流路孔２６２を介して第２の弓形流路２５に還流する。前記第２の流路端板２２の第３の弓形流路２６に負極電解液が通液された後、前記負極電解液は、第３の流路孔２６３を介して少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に流れ込み、第４の流路孔２６４を介して第４の弓形流路２７に還流する。
【0048】
本発明の任意選択的な一実施例では、第１の端板１１には複数の第１のスルーホール１３１が設置され、第２の端板１２には第１のスルーホール１３１に対応する第２のスルーホール１３２が設置されている。ロッキングビームアセンブリ１３は、第１のスルーホール１３１及び第２のスルーホール１３２を貫通して、第１の端板１１、第２の端板１２及び少なくとも１つの電池モジュールを固定する。
【0049】
本実施例では、第１のスルーホールは第１の端板１１の端面の縁の位置に設置され、ロッキングビームアセンブリ１３は、両端にナットを備えたスクリューであり得、スクリューは、第１のスルーホール１３１及び第２のスルーホール１３２を貫通した後、両端のナットで第１の端板１１と第２の端板１２とをロッキングして固定させる。
【0050】
本発明の任意選択的な一実施例では、前記第１の弓形流路２４の流路孔及び第２の弓形流路２５の流路孔は、いずれもそれぞれ所属する流路の末端流路内に設置され、第１の弓形流路２４の末端流路２４１及び第２の弓形流路２５の末端流路２５１は、第１の流路端板２１の上下両側に設置され、
第３の弓形流路２６は、第１の弓形流路２４に対応して設置され、第３の弓形流路２６の流路孔は、第１の弓形流路２４の流路孔と交差して設置され、
第４の弓形流路２７は、第２の弓形流路２５に対応して設置され、第４の弓形流路２７の流路孔は、第２の弓形流路２５の流路孔と交差して設置され、
第１の弓形流路２４の入口端２４２及び第３の弓形流路２６の入口端２６５は、外部液体流入管と連通し、
第２の弓形流路２５の出口端２５２及び第４の弓形流路２７の出口端２７１は、外部液体流出管と連通し、
第１の弓形流路２４、第２の弓形流路２５、第３の弓形流路２６及び第４の弓形流路２７の末端は、いずれも密閉状態である。
第３の弓形流路２６は、第１の弓形流路２４に対応して設置され、第３の弓形流路２６の流路孔は、第１の弓形流路２４の流路孔と交差して設置され、
第４の弓形流路２７は、第２の弓形流路２５に対応して設置され、第４の弓形流路２７の流路孔は、第２の弓形流路２５の流路孔と交差して設置され、
第１の弓形流路２４の入口端２４２及び第３の弓形流路２６の入口端２６５は、外部液体流入管と連通し、
第２の弓形流路２５の出口端２５２及び第４の弓形流路２７の出口端２７１は、外部液体流出管と連通し、
第１の弓形流路２４、第２の弓形流路２５、第３の弓形流路２６及び第４の弓形流路２７の末端は、いずれも密閉状態である。
【0051】
本実施例では、第１の流路端板２１と第２の流路端板２２とは、構造が同一であり、使用時には、第１の流路端板２１が固定された後、第２の流路端板２２を１８０度回転させてから、第１の流路端板２１に対向して設置すべきである。第１の端板１１と第２の端板１２とが対向して設置された後、第１の流路端板２１は、第１の位置決めピンを介して第１の端板１１に固定連結され、第２の流路端板２２は、第２の位置決めピンを介して第２の流路端板２２に固定連結される。
【0052】
この実施例において、流路孔が流路端板の上下両側に設計されているのは、電解液が少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群に入った後、その一側から他側に流れることができるようにするためである。流路孔が交差して設置されるとは、第２の流路端板２２を１８０度回転させて第１の流路端板２１に対向して設置した後、第１の弓形流路２４と第３の弓形流路２６とが上下対向する場合、第１の流路孔２６１と第３の流路孔２６３との投影に重なり部分がなく、第２の弓形流路２５と第４の弓形流路２７とが上下対向する場合、第２の流路孔２６２と第４の流路孔２６４との投影に重なり部分がないことを意味する。
【0053】
図３に示すように、本発明の任意選択的な一実施例では、少なくとも３つの密封して組み立てられた電池積層群は、第１の積層群３１と、第１の積層群３１と密封して組み立てられた第２の積層群３２と、第１の積層群３１と第２の積層群３２の間に設置された少なくとも１つの第３の積層群３３とを含み、第１の積層群３１、第２の積層群３２及び少なくとも１つの第３の積層群３３は、密封して組み立てられ、
第１の積層群３１は、第１の流路端板２１に近接して設置されて、第１の流路端板２１と密封して組み立てられ、
第２の積層群３２は、第２の流路端板２２に近接して設置されて、第２の流路端板２２と密封して組み立てられる。
第１の積層群３１は、第１の流路端板２１に近接して設置されて、第１の流路端板２１と密封して組み立てられ、
第２の積層群３２は、第２の流路端板２２に近接して設置されて、第２の流路端板２２と密封して組み立てられる。
【0054】
本実施例では、第１の積層群３１は、第１の流路端板２１に固定連結され、第２の積層群３２は、第２の流路端板２２に固定連結され、第３の積層群３３の数は必要に応じて積み重なって使用され得る。
【0055】
図７に示すように、本発明の任意選択的な一実施例では、第１の積層群３１は、第１の双極板３１０と、第１の電極３１１と、第１の外枠３１２と、第１の隔膜３１４と、第２の電極３１５と、第２の外枠３１６と、第１の内枠３１８と、第２の内枠３１９とを含み、
第１の外枠３１２は、第１の電極３１１に被せられ、第１の外枠３１２の第１の端面には、第１の装着台３１３が設置され、第１の双極板３１０は、第１の装着台３１３に固定され、
第１の内枠３１８は、第１の電極３１１に被せられ、第１の内枠３１８の第２の端面と第１の外枠３１２の第２の端面とが組み立て連結され、第１の外枠３１２と第１の内枠３１８とが組み立てられた後、第１の電極３１１と連通する複数の第１の流通チャンバーが形成されており、
第１の隔膜３１４は、第１の電極３１１と第２の電極３１５の間に設置されて、それぞれ第１の電極３１１、第２の電極３１５、第１の内枠３１８の第１の端面及び第２の外枠３１６の第１の端面に連結され、
第２の内枠３１９及び第２の外枠３１６は、いずれも第２の電極３１５に被せられ、
第２の内枠３１９の第２の端面と第２の外枠３１６第２の端面とが組み立て連結され、第２の外枠３１６と第２の内枠３１９とが組み立てられた後、第２の電極３１５と連通する複数の第２の流通チャンバーが形成されている。
第１の外枠３１２は、第１の電極３１１に被せられ、第１の外枠３１２の第１の端面には、第１の装着台３１３が設置され、第１の双極板３１０は、第１の装着台３１３に固定され、
第１の内枠３１８は、第１の電極３１１に被せられ、第１の内枠３１８の第２の端面と第１の外枠３１２の第２の端面とが組み立て連結され、第１の外枠３１２と第１の内枠３１８とが組み立てられた後、第１の電極３１１と連通する複数の第１の流通チャンバーが形成されており、
第１の隔膜３１４は、第１の電極３１１と第２の電極３１５の間に設置されて、それぞれ第１の電極３１１、第２の電極３１５、第１の内枠３１８の第１の端面及び第２の外枠３１６の第１の端面に連結され、
第２の内枠３１９及び第２の外枠３１６は、いずれも第２の電極３１５に被せられ、
第２の内枠３１９の第２の端面と第２の外枠３１６第２の端面とが組み立て連結され、第２の外枠３１６と第２の内枠３１９とが組み立てられた後、第２の電極３１５と連通する複数の第２の流通チャンバーが形成されている。
【0056】
本実施例では、第１の双極板３１０は、レーザー溶接、ホットメルトフィルム熱圧着ボンディング、接着剤ボンディング等の方式により第１の装着台３１３に固定連結され得、第１の電極３１１と第２の電極３１５とは、電気性が逆であり、即ち、第１の電極３１１が正である場合、第２の電極３１５は負である。前記第１の隔膜３１４は、レーザー溶接、ホットメルトフィルム熱圧着ボンディング、接着剤ボンディング等の方式により、前記第１の内枠３１８の第１の端面及び第２の外枠３１６の第１の端面に固定連結されることで、第１の電極３１１と第２の電極３１５の間に固定され得る。第１の隔膜３１４は、第１の電極３１１及び第２の電極３１５に流れ込む電解液を隔離させるために使用され、第１の流通チャンバーを介して第１の電極３１１に流れ込む電解液は、第１の隔膜３１４の隔離作用の下で、第２の電極３１５内に流れ込むことがない。
【0057】
第１の流通チャンバーの設計により、第１の内枠３１８と第１の外枠３１２とが密封して組み立てられた後、第１の外枠３１２の第２の端面に流れ込む電解液は、第１の流通チャンバーを介して第１の電極３１１内に入ることしかできなくなる。同様に、第２の外枠３１６の第２の端面上の電解液は、第２の流通チャンバーを介して第２の電極３１５内に流れ込むことしかできなくなる。
【0058】
図７に示すように、本発明の任意選択的な一実施例では、第１の積層群３１は、第１の双極板３１０に接触連結された第１の集流体３１７を更に含む。
【0059】
本実施例において、第１の集流体３１７は、電流を集めるための、赤銅のような金属箔である。第１の集流体３１７の長さは、第１の外枠３１２よりも長くする必要があり、第１の集流体３１７の一端は、第１の外枠３１２の一端から貫いて出るが、貫いて出る部分は、外部電源に接続されるために使用される。
【0060】
本発明の任意選択的な一実施例では、前記第１の外枠３１２の第２の端面及び第２の外枠３１６の第２の端面上の全ての側壁は、いずれも二重壁構造である。
【0061】
前記第１の外枠３１２の第１の端面及び第２の外枠３１６の第１の端面上の全ての側壁は、いずれも二重壁構造と密封嵌合される単一壁構造である。
【0062】
第１の外枠３１２の第１の端面は、第１の流路端板２１に固定連結され、第１の外枠３１２の第２の端面は、第２の外枠３１６の第１の端面に固定連結され、前記第２の外枠３１６の第１の端面は、前記第３の積層群３３に固定連結される。
【0063】
本実施例において、前記二重壁構造とは、側壁が二重構造であることを指す。第２の外枠３１６を例として、図３２に示すように、図３２は、第４の液体流入流路３１１５及び第３の液体流入流路３１１３における、第２の外枠３１６の断面図であるが、図３２の９０は第２の外枠３１６の第２の端面であり、９９は第２の外枠３１６の第１の端面であり、図３２の３１１５は第４の液体流入流路であり、９３及び９４は第４の液体流入流路３１１５両側の側壁である。側壁９３及び９４はいずれも二重層構造であり、いずれも第１の側壁９５と第２の側壁９６とからなり、前記第１の側壁９５と第２の側壁９６の間に凹溝が形成されている。
【0064】
図３２の３１１３は、第３の液体流入流路であり、９７及び９８は、それぞれ第３の液体流入流路３１１３両側の側壁であるが、この側壁は単一壁であり、図３２の９７の大きさは、第１の側壁９５と第２の側壁９６の間の凹溝とちょうどマッチングし、噛み合って密封されることができる。
【0065】
前記第１の外枠３１２の第２の端面と第２の外枠３１６の第１の端面とが組み立てられる時、前記第２の外枠３１６の第１の端面上の単一壁と、前記第１の外枠３１２の第２の端面上の二重壁とが噛み合い、加圧されて密封かつ固定される。第１の外枠３１２の第２の端面が第２の外枠３１６の第１の端面に固定連結された後、電解液が同時に複数の第１の流通チャンバーを介して第１の電極３１１に流れ込むことができ、第１の電極３１１の各部位は最短時間で電解液に浸されることができるようになる。
【0066】
同様に、第２の外枠３１６の第２の端面が前記第３の積層群３３に固定連結された後、電解液が同時に複数の第２の流通チャンバーを介して第２の電極３１５に流れ込むことができ、第２の電極３１５の各部位が最短時間で電解液に浸されることができるようになる。
【0067】
この実施例において、前記第１の外枠３１２の第１の端面には第１の位置制限カラム６１が設置され得、そして、第１の流路端板２１には対応する第１の位置制限孔６２が設置されて、第１の外枠３１２と第１の流路端板２１とが第１の位置制限カラム６１及び第１の位置制限孔６２を介して固定連結される。
【0068】
図８から図１１に示すように、本発明の任意選択的な一実施例では、第１の外枠３１２には複数の第１の液体流入孔３１０１と第１の液体流出孔３１０２とが設置され、第２の外枠３１６には複数の第２の液体流入孔３１０３と第２の液体流出孔３１０４とが設置されている。
【0069】
第１の液体流入孔３１０１は、第２の液体流入孔３１０３と連通し、第１の液体流出孔３１０２は第２の液体流出孔３１０４と連通する。
【0070】
第１の液体流入孔３１０１は、第１の弓形流路２４中の流路孔に対応して設置され、かつ第１の弓形流路２４中の流路孔と連通する。
【0071】
第１の液体流出孔３１０２は、第２の弓形流路２５中の流路孔に対応して設置され、かつ第２の弓形流路２５中の流路孔と連通する。
【0072】
第１の外枠３１２の第２の端面には複数の第１の液体流入ブロックポート３１０５と第１の液体流出ブロックポート３１０６とが設置されている。
【0073】
第２の外枠３１６には、複数の第３の液体流入孔３１０７と第３の液体流出孔３１０８とがさらに設置されている。
【0074】
第３の液体流入孔３１０７は、第１の液体流入ブロックポート３１０５と連通し、第３の液体流入孔３１０７は、第３の弓形流路２６中の流路孔に対応して設置される。
【0075】
第３の液体流出孔３１０８は、第１の液体流出ブロックポート３１０６と連通し、第３の液体流出孔３１０８は、第４の弓形流路２７中の流路孔に対応して設置される。
【0076】
第１の外枠３１２の第１の端面上の第１の液体流入孔３１０１の周囲及び第１の液体流出孔３１０２の周囲のいずれにも第１の環状溝４１が設置されている。
【0077】
第１の液体流入ブロックポート３１０５の周囲及び第１の液体流出ブロックポート３１０６の周囲のいずれにも第２の環状溝４２が設置されている。
【0078】
第２の外枠３１６の第１の端面上の第３の液体流入孔３１０７の周囲及び第２の外枠３１６の第１の端面上の第３の液体流出孔３１０８の周囲のいずれにも第３の環状溝４３が設置されている。
【0079】
第２の外枠３１６の第２の端面上の第２の液体流入孔３１０３の周囲及び第２の外枠３１６の第２の端面上の第２の液体流出孔３１０４の周囲のいずれにも第４の環状溝４４が設置されている。
【0080】
本実施例では、前記第１の外枠３１２の第２の端面及び第２の外枠３１６の第２の端面上の全ての環状溝の側壁は、いずれも二重壁構造であり、前記第１の外枠３１２の第１の端面及び第２の外枠３１６の第１の端面上の全ての環状溝の側壁は、いずれも単一壁構造である。第１の環状溝４１の設計により、第１の流路端板２１、第１の外枠３１２及び第２の外枠３１６が組み立てられた後、第１の流路孔２６１と第１の液体流入孔３１０１とが直接密封連通され、第２の流路孔２６２と第１の液体流出孔３１０２とが直接密封連通されて、第１の流路孔２６１を貫通した電解液が第１の外枠３１２の第１の端面に流れ込むことができず、直接第１の外枠３１２の第２の端面に流れ込むことしかできなくなる。同様に、第１の外枠３１２の第２の端上の電解液は、第１の液体流出孔３１０２を介して第１の外枠３１２の第１の端面に流れ込むことができず、第１の液体流出孔３１０２を貫通した電解液は、第２の流路孔２６２を介して直接第２の弓形流路２５に流れ込むことしかできない。同時に、第１の外枠３１２と第１の流路端板２１とが組み立てられる時、第１の環状溝４１内に第１のガスケット９１を配置してインターフェースの所を密封し得、したがって電解液が第１の積層群の外枠３１２の第１の端面に流れ込むのをさらに防止する。
【0081】
この実施例では、前記第１の外枠３１２が第２の外枠３１６に固定連結される時、第２の環状溝４２と第３の環状溝４３とが単一及び二重壁により互いに噛み合い、加圧されて密封された連通チャネルが形成され、第１の液体流入ブロックポート３１０５と第３の液体流入孔３１０７とが連通チャネルを介して直接密封連通され、第１の液体流出ブロックポート３１０６と第３の液体流出孔３１０８とが直接密封連通されるようになる。同時に、第１の液体流入ブロックポート３１０５及び第１の液体流出ブロックポート３１０６は、いずれもブロッキング状態であるため、第３の積層群３３を介して第３の液体流入孔３１０７及び第３の液体流出孔３１０８に流れ込む電解液が第３の液体流入孔３１０７及び第３の液体流出孔３１０８を介して第１の外枠３１２のいずれか１つの端面にも到達できず、第２の外枠３１６の第２の端面のみを流れることしかできなくなる。
【0082】
この実施例では、前記第４の環状溝４４の設計により、前記第２の外枠３１６の第２の端面に流れ込む電解液が第２の液体流入孔３１０３及び第２の液体流出孔３１０４を介して前記第２の外枠３１６の第１の端面に流れ込むことができなくなるとともに、第１の流路孔２６１を貫通した電解液が第２の外枠３１６の２端面に流れ込むことなしに、直接第２の液体流入孔３１０３を介して第３の積層群３３に流れ込むことができるようになり、同時に、第３の積層群３３中の電解液も第２の外枠３１６の２端面に流れ込まず、直接第２の液体流出孔３１０４を介して第２の外枠３１６の第１の端面に流れ込んで、第１の液体流出孔３１０２を介して直接第２の弓形流路２５に流れることができるようになる。
【0083】
本発明の任意選択的な一実施例では、第１の外枠３１２の第１の端面には複数の第１の流路３１１０が設置され、
第１の外枠３１２の第２の端面には、複数の第２の液体流入流路３１１１と第２の液体流出流路３１１２とが設置され、
第２の液体流入流路３１１１のそれぞれは、いずれも１つの第１の液体流入孔３１０１及び１つの第１の流通チャンバーと連通し、
第２の液体流出流路３１１２のそれぞれは、いずれも１つの第１の液体流出孔３１０２及び１つの第１の流通チャンバーと連通し、
第２の外枠３１６の第１の端面には、複数の第３の液体流入流路３１１３と第３の液体流出流路３１１４とが設置され、第３の液体流入流路３１１３のそれぞれは、いずれも１つの第２の液体流入孔３１０３と連通し、第３の液体流出流路３１１４のそれぞれは、いずれも１つの第２の液体流出孔３１０４と連通し、
第２の外枠３１６の第２の端面には、複数の第４の液体流入流路３１１５と第４の液体流出流路３１１６とが設置され、第４の液体流入流路３１１５のそれぞれは、いずれも１つの第３の液体流入孔３１０７及び１つの第２の流通チャンバーと連通し、第４の液体流出流路３１１６のそれぞれは、いずれも１つの第３の液体流出孔３１０８及び１つの第２の流通チャンバーと連通する。
第１の外枠３１２の第２の端面には、複数の第２の液体流入流路３１１１と第２の液体流出流路３１１２とが設置され、
第２の液体流入流路３１１１のそれぞれは、いずれも１つの第１の液体流入孔３１０１及び１つの第１の流通チャンバーと連通し、
第２の液体流出流路３１１２のそれぞれは、いずれも１つの第１の液体流出孔３１０２及び１つの第１の流通チャンバーと連通し、
第２の外枠３１６の第１の端面には、複数の第３の液体流入流路３１１３と第３の液体流出流路３１１４とが設置され、第３の液体流入流路３１１３のそれぞれは、いずれも１つの第２の液体流入孔３１０３と連通し、第３の液体流出流路３１１４のそれぞれは、いずれも１つの第２の液体流出孔３１０４と連通し、
第２の外枠３１６の第２の端面には、複数の第４の液体流入流路３１１５と第４の液体流出流路３１１６とが設置され、第４の液体流入流路３１１５のそれぞれは、いずれも１つの第３の液体流入孔３１０７及び１つの第２の流通チャンバーと連通し、第４の液体流出流路３１１６のそれぞれは、いずれも１つの第３の液体流出孔３１０８及び１つの第２の流通チャンバーと連通する。
【0084】
本実施例では、前記第１の外枠３１２の第２の端面及び第２の外枠３１６の第２の端面上の全ての流路の側壁は、いずれも二重壁構造であり、前記第１の外枠３１２の第１の端面及び第２の外枠３１６の第１の端面上の全ての流路の側壁は、いずれも単一壁構造である。前記第１の外枠３１２上の第１の流路３１１０は、ロッキング過程で第１の外枠３１２が過度に圧し潰されて損傷を受けないように支持するために使用される。第１の外枠３１２と第２の外枠３１６とが組み立てられた後、第２の液体流入流路３１１１と第３の液体流入流路３１１３とが単一及び二重壁構造により噛み合い、加圧されて密封されて、１つの第１の密封流路が形成され、これにより第１の外枠３１２の第２の端面上の第１の液体流入孔３１０１、第２の外枠３１６の第２の端面上の第２の液体流入孔３１０３及び第２の液体流入流路３１１１側の第１の流通チャンバーの三者が第１の密封流路を介して連通され、したがって第１の流路孔２６１を通過した電解液が直接第１の電極３１１内及び第２の液体流入孔３１０３内に流れ込むことしかできなくなる。
【0085】
同様に、第２の液体流出流路３１１２と第３の液体流出流路３１１４とが噛み合い、加圧されて密封された後に第２の密封流路が形成され、これにより第１の外枠３１２の第２の端面上の第１の液体流出孔３１０２、第２の外枠３１６の第２の端面上の第２の液体流出孔３１０４及び第２の液体流出流路３１１２側の第１の流通チャンバーの三者が第２の密封流路を介して連通され、したがって第１の電極３１１を貫通した電解液が第２の液体流出流路３１１２側の第１の流通チャンバーを介して第１の液体流出孔３１０２又は第２の液体流出孔３１０４に流れ込むことしかできなくなり、第１の液体流出孔３１０２に流れ込む電解液は直接第２の弓形流路２５に流れることができる。
【0086】
図１２から図１４に示すように、本発明の任意選択的な一実施例では、第２の積層群３２は、第２の双極板３２０と、前記第２の双極板３２０に被せられた第３の外枠３２２と、前記第２の双極板３２０に接触連結された第２の集流体３２７とを含む。
【0087】
前記第３の外枠３２２の第２の端面上の全ての側壁は、いずれも二重壁構造であり、
前記第３の外枠３２２の第１の端面上の全ての側壁は、いずれも二重壁構造と密封嵌合される単一壁構造であり、
前記第３の外枠３２２の第２の端面は、前記第２の流路端板２２に固定連結され、前記第３の外枠３２２の第１の端面は、第３の積層群３３に固定連結される。
前記第３の外枠３２２の第１の端面上の全ての側壁は、いずれも二重壁構造と密封嵌合される単一壁構造であり、
前記第３の外枠３２２の第２の端面は、前記第２の流路端板２２に固定連結され、前記第３の外枠３２２の第１の端面は、第３の積層群３３に固定連結される。
【0088】
本実施例では、第２の集流体３２７は、電流を集めるための金属箔であり、前記第２の集流体３２７は、前記第３の外枠３２２の第２の端面と前記第２の流路端板２２の間に位置する。前記第２の集流体３２７の長さは、第３の外枠３２２よりも長くする必要があり、第２の集流体３２７の一端は、第３の外枠３２２の一端から貫いて出るが、貫いて出る部分は、外部電源に接続されるために使用される。
【0089】
この実施例において、前記第３の外枠３２２の第２の端面には、第２の位置制限カラム６３が設置され得、そして、第２の流路端板２２には対応する第２の位置制限孔が設置されて、第３の外枠３２２と第２の流路端板２２とが第２の位置制限カラム６３及び第２の位置制限孔を介して固定連結される。
【0090】
本発明の任意選択的な一実施例では、前記第３の外枠３２２には複数の第４の液体流入孔３２０１と第４の液体流出孔３２０２とが設置され、
前記第３の外枠３２２の第１の端面には、複数の第２の液体流入ブロックポート３２０５と第２の液体流出ブロックポート３２０６とが設置され、
前記第４の液体流入孔３２０１は、前記第３の弓形流路２６中の流路孔に対応して設置され、かつ前記第３の弓形流路２６中の流路孔と連通し、
前記第４の液体流出孔３２０２は、前記第４の弓形流路２７中の流路孔に対応して設置され、かつ前記第４の形流路２７中の流路孔と連通し、
前記第２の液体流入ブロックポート３２０５は、前記第１の弓形流路２４中の流路孔に対応して設置され、
前記第２の液体流出ブロックポート３２０６は、前記第２の弓形流路２５中の流路孔に対応して設置される。
前記第３の外枠３２２の第１の端面には、複数の第２の液体流入ブロックポート３２０５と第２の液体流出ブロックポート３２０６とが設置され、
前記第４の液体流入孔３２０１は、前記第３の弓形流路２６中の流路孔に対応して設置され、かつ前記第３の弓形流路２６中の流路孔と連通し、
前記第４の液体流出孔３２０２は、前記第４の弓形流路２７中の流路孔に対応して設置され、かつ前記第４の形流路２７中の流路孔と連通し、
前記第２の液体流入ブロックポート３２０５は、前記第１の弓形流路２４中の流路孔に対応して設置され、
前記第２の液体流出ブロックポート３２０６は、前記第２の弓形流路２５中の流路孔に対応して設置される。
【0091】
前記第３の外枠３２２の第２の端面上の第４の液体流入孔３２０１及び前記第４の液体流出孔３２０２の周囲には第５の環状溝４５が設置され、
前記第３の外枠３２２の第１の端面上の第２の液体流入ブロックポート３２０５及び第２の液体流出ブロックポート３２０６の周囲には第６の環状溝４６が設置されている。
前記第３の外枠３２２の第１の端面上の第２の液体流入ブロックポート３２０５及び第２の液体流出ブロックポート３２０６の周囲には第６の環状溝４６が設置されている。
【0092】
本実施例では、第３の外枠３２２の第２の端面上の第５の環状溝４５の設計により、第３の流路孔２６３と第４の液体流入孔３２０１とが直接密封連通され、第４の流路孔２６４と第４の液体流出孔３２０２とが直接密封連通されて、第３の流路孔２６３を貫通した電解液が第３の外枠３２２の第２の端面に流れ込むことができず、直接第３の外枠３２２の第１の端面に流れ込むことしかできなくなる。同様に、第３の外枠３２２の第１の端上の電解液は、第４の液体流出孔３２０２を介して第３の外枠３２２の第２の端面に流れ込むことができず、第４の液体流出孔３２０２を貫通した電解液は、第４の流路孔２６４を介して直接第４の弓形流路２７に流れることしかできない。同時に、第３の外枠３２２と第２の流路端板２２とが組み立てられる時、第３の外枠３１２の第２の端面上の第５の環状溝４５内に第２のガスケット９２を配置してインターフェースの所を密封し得、したがって電解液が第３の外枠３１２の第２の端面に流れ込むのをさらに防止する。
【0093】
この例では、前記第３の外枠３２２の第１の端面上の全ての環状溝の側壁は、いずれも単一壁構造である。前記第２の液体流入ブロックポート３２０５、第２の液体流出ブロックポート３２０６及び前記第６の環状溝４６の設計により、前記第３の外枠３１２と前記第３の積層群３３とが組み立てられた後、前記第２の液体流入ブロックポート３２０５及び第２の液体流出ブロックポート３２０６が直接前記第３の積層群３３と連通されるとともに、底部が塞がれているため、前記第３の積層群３３を介して前記第６の環状溝４６に流れ込む電解液が前記第３の外枠３１２のいずれか１つの端面にも流れ込むことができなくなる。
【0094】
本発明の任意選択的な一実施例では、前記第３の外枠３２２の第２の端面には複数の第５の流路３２１０が設置され、
前記第３の外枠３２２の第１の端面には複数の第６の液体流入流路３２１１と第６の液体流出流路３２１２とが設置され、前記第６の液体流入流路３２１１のそれぞれは、いずれも１つの第４の液体流入孔３２０１と連通し、前記第６の液体流出流路３２１２のそれぞれは、いずれも１つの第４の液体流出孔３２０２と連通する。
前記第３の外枠３２２の第１の端面には複数の第６の液体流入流路３２１１と第６の液体流出流路３２１２とが設置され、前記第６の液体流入流路３２１１のそれぞれは、いずれも１つの第４の液体流入孔３２０１と連通し、前記第６の液体流出流路３２１２のそれぞれは、いずれも１つの第４の液体流出孔３２０２と連通する。
【0095】
本実施例では、前記第３の外枠３２２の第１の端面上の全ての流路の側壁は、いずれも二重壁構造である。前記第３の外枠３２２上の第５の流路３２１０は、ロッキング過程で第３の外枠３２２が過度に圧し潰されて損傷を受けないように支持するために使用される。前記第６の液体流入流路３２１１の設計により、前記第３の流路孔２６３から流出する電解液は、前記第６の液体流入流路３２１１を介して第３の積層群３３に流れ込むことしかできなくなる。前記第６の液体流出流路３２１２の設計により、第３の積層群３３から前記第６の液体流出流路３２１２に流れ込む電解液は、第４の液体流出孔３２０２を介して前記第４の流路孔２６４に流れ込むことしかできなくなる。
【0096】
図１５に示すように、本発明の任意選択的な一実施例では、前記第３の積層群３３は、第４の双極板３３０と、第５の電極３３１と、第５の外枠３３２と、第３の隔膜３３４と、第６の電極３３５と、第６の外枠３３６と、第５の内枠３３８と、第６の内枠３３９とを含み、
前記第５の外枠３３２は、前記第５の電極３３１に被せられ、
前記第５の外枠３３２の第１の端面には、第３の装着台３３３が設置され、前記第４の双極板３３０は、前記第３の装着台３３３に固定され、
前記第５の内枠３３８は、前記第５の電極３３１に被せられ、前記第５の内枠３３８の第２の端面と前記第５の外枠３３２の第２の端面とが組み立て連結され、前記第５の外枠３３２と第５の内枠３３８とが組み立てられた後、前記第５の電極３３１と連通する複数の第４の流通チャンバーが形成されており、
前記第３の隔膜３３４は、前記第５の電極３３１と第６の電極３３５の間に設置されて、それぞれ前記第５の電極３３１、第６の電極３３５、第５の内枠３３８の第１の端面及び第６の外枠３３６の第１の端面に連結され、
前記第６の内枠３３９及び前記第６の外枠３３６は、いずれも前記第６の電極３３５に被せられ、
前記第６の内枠３３９の第２の端面と前記第６の外枠３３６第２の端面とが組み立て連結され、前記第６の外枠３３６と第６の内枠３３９とが組み立てられた後、前記第６の電極３３５と連通する複数の第５の流通チャンバーが形成されている。
前記第５の外枠３３２は、前記第５の電極３３１に被せられ、
前記第５の外枠３３２の第１の端面には、第３の装着台３３３が設置され、前記第４の双極板３３０は、前記第３の装着台３３３に固定され、
前記第５の内枠３３８は、前記第５の電極３３１に被せられ、前記第５の内枠３３８の第２の端面と前記第５の外枠３３２の第２の端面とが組み立て連結され、前記第５の外枠３３２と第５の内枠３３８とが組み立てられた後、前記第５の電極３３１と連通する複数の第４の流通チャンバーが形成されており、
前記第３の隔膜３３４は、前記第５の電極３３１と第６の電極３３５の間に設置されて、それぞれ前記第５の電極３３１、第６の電極３３５、第５の内枠３３８の第１の端面及び第６の外枠３３６の第１の端面に連結され、
前記第６の内枠３３９及び前記第６の外枠３３６は、いずれも前記第６の電極３３５に被せられ、
前記第６の内枠３３９の第２の端面と前記第６の外枠３３６第２の端面とが組み立て連結され、前記第６の外枠３３６と第６の内枠３３９とが組み立てられた後、前記第６の電極３３５と連通する複数の第５の流通チャンバーが形成されている。
【0097】
本実施例では、第３の積層群３３は、単一であっても良く、複数であっても良い。複数の第３の積層群３３が積み重なる場合、新しい第３の積層群３３上の第５の外枠３３２の第１の端面と、もとの第３の積層群３３上の第６の外枠３３６の第２の端面とを組み立てれば良い。
【0098】
前記第４の双極板３３０は、レーザー溶接、ホットメルトフィルム熱圧着ボンディング、接着剤ボンディング等の方式により、第３の装着台３３３に固定連結され得、第５の電極３３１と第６の電極３３５とは、電気性が逆であり、第５の電極３３１と第１の電極３１１とは、電気性が同一である。前記第３の隔膜３３４は、レーザー溶接、ホットメルトフィルム熱圧着ボンディング、接着剤ボンディング等の方式により、前記第５の内枠３３８の第１の端面及び第６の外枠３３６の第１の端面に固定連結されることで、第５の電極３３１と第６の電極３３５の間に固定され得る。第３の隔膜３３４は、第５の電極３３１及び第６の電極３３５に流れ込む電解液を隔離させるために使用され、第４の流通チャンバーを介して第５の電極３３１に流れ込む電解液は、第３の隔膜３１４の隔離作用の下で、第６の電極３３５内に流れ込むことがない。
【0099】
第４の流通チャンバーの設計により、第５の内枠３３８と第５の外枠３３２とが密封して組み立てられた後、第５の外枠３３２の第２の端面に流れ込む電解液は、第４の流通チャンバーを介して第１の電極３３１内に入ることしかできなくなる。同様に、第６の外枠３３６の第２の端面上の電解液は、第５の流通チャンバーを介して第６の電極３３５内に流れ込むことしかできなくなる。
【0100】
図１６から図２１に示すように、本発明の任意選択的な一実施例では、前記第５の外枠３３２の第２の端面及び第６の外枠３３６の第２の端面上の全ての側壁は、いずれも二重壁構造であり、
前記第５の外枠３３２の第１の端面及び第６の外枠３３６の第１の端面の全ての側壁は、いずれも二重壁構造と密封嵌合される単一壁構造であり、
前記第５の外枠３３２の第２の端面は、第６の外枠３３６の第１の端面に固定連結され、
前記第５の外枠３３２の第１の端面は、前記第２の外枠３１６の第２の端面に固定連結され、前記第６の外枠３３６の第２の端面は、前記第３の外枠３２２の第１の端面に固定連結される。
前記第５の外枠３３２の第１の端面及び第６の外枠３３６の第１の端面の全ての側壁は、いずれも二重壁構造と密封嵌合される単一壁構造であり、
前記第５の外枠３３２の第２の端面は、第６の外枠３３６の第１の端面に固定連結され、
前記第５の外枠３３２の第１の端面は、前記第２の外枠３１６の第２の端面に固定連結され、前記第６の外枠３３６の第２の端面は、前記第３の外枠３２２の第１の端面に固定連結される。
【0101】
本実施例では、前記フロー電池のスタックが全体的に組み立てられる時、前記第６の外枠３３６の第２の端面と前記第３の外枠３２２の第１の端面とは、単一及び二重壁構造により噛み合い、加圧されて密封かつ固定される。同時に、前記第６の内枠３３９の第１の端面は、レーザー溶接、ホットメルトフィルム熱圧着ボンディング、接着剤ボンディング等の方式により前記第２の双極板に固定連結され得る。前記第５の外枠３３２の第２の端面と第６の外枠３３６の第１の端面とは、単一及び二重壁構造により噛み合い、加圧されて密封かつ固定される。前記第５の外枠３２２の第１の端面と前記第２の外枠３１６の第２の端面は、単一及び二重壁構造により噛み合い、加圧されて密封かつ固定される。
【0102】
同様に、前記第５の外枠３２２の第１の端面が第２の外枠３１６の第２の端面に固定連結された後、前記第２の外枠３１６の第２の端面に流れ込む電解液は、同時に複数の第２の流通チャンバーを介して第２の電極３１５に流れ込むことができ、第２の電極３１５の各部位が最短時間で電解液に浸されることができるようになる。
【0103】
同様に、前記第６の外枠３３６の第２の端面が前記第３の外枠３２２の第１の端面に固定連結された後、前記第６の外枠３３６の第２の端面に流れ込む電解液は、同時に複数の第５の流通チャンバーを介して第６の電極３３５に流れ込むことができ、第６の電極３３５の各部位が最短時間で電解液に浸されることができるようになる。
【0104】
本発明の任意選択的な一実施例では、前記第５の外枠３３２には、複数の第７の液体流入孔３３０１と、第７の液体流出孔３３０２と、第８の液体流入孔３３０３と、第８の液体流出孔３３０４とが設置され、
前記第７の液体流入孔３３０１は、前記第１の弓形流路２４中の流路孔に対応して設置され、
前記第７の液体流出孔３３０２は、前記第２の弓形流路２５中の流路孔に対応して設置され、
前記第８の液体流入孔３３０３は、前記第３の弓形流路２６中の流路孔に対応して設置され、
前記第８の液体流出孔３３０４は、前記第４の弓形流路２７中の流路孔に対応して設置される。
前記第７の液体流入孔３３０１は、前記第１の弓形流路２４中の流路孔に対応して設置され、
前記第７の液体流出孔３３０２は、前記第２の弓形流路２５中の流路孔に対応して設置され、
前記第８の液体流入孔３３０３は、前記第３の弓形流路２６中の流路孔に対応して設置され、
前記第８の液体流出孔３３０４は、前記第４の弓形流路２７中の流路孔に対応して設置される。
【0105】
前記第６の外枠３３６には、前記第７の液体流入孔３３０１に対応して設置されかつ連通する第９の液体流入孔３３０５と、前記第７の液体流出孔３３０２に対応して設置されかつ連通する第９の液体流出孔３３０６と、前記第８の液体流入孔３３０３に対応して設置されかつ連通する第１０の液体流入孔３３０７と、前記第８の液体流出孔３３０４に対応して設置されかつ連通する第１０の液体流出孔３３０８とが設置されている。
【0106】
前記第５の外枠３３２の第１の端面上の第７の液体流入孔３３０１の周囲及び前記第５の外枠３３２の第１の端面上の第７の液体流出孔３３０２の周囲には第８の環状溝４８が設置され、
前記第５の外枠３３２の第２の端面上の第８の液体流入孔３３０３の周囲及び前記第５の外枠３３２の第２の端面上の第８の液体流出孔３３０４の周囲には第９の環状溝４９が設置され、
前記第６の外枠３３６の第１の端面上の第１０の液体流入孔３３０７の周囲及び前記第６の外枠３３６の第１の端面上の第１０の液体流出孔３３０８の周囲には第１０の環状溝４１０設置され、
前記第６の外枠３３６の第２の端面上の第９の液体流入孔３３０５の周囲及び前記第６の外枠３３６の第１の端面上の第９の液体流出孔３３０６の周囲には第１１の環状溝４１１が設置されている。
前記第５の外枠３３２の第２の端面上の第８の液体流入孔３３０３の周囲及び前記第５の外枠３３２の第２の端面上の第８の液体流出孔３３０４の周囲には第９の環状溝４９が設置され、
前記第６の外枠３３６の第１の端面上の第１０の液体流入孔３３０７の周囲及び前記第６の外枠３３６の第１の端面上の第１０の液体流出孔３３０８の周囲には第１０の環状溝４１０設置され、
前記第６の外枠３３６の第２の端面上の第９の液体流入孔３３０５の周囲及び前記第６の外枠３３６の第１の端面上の第９の液体流出孔３３０６の周囲には第１１の環状溝４１１が設置されている。
【0107】
本実施例では、前記第５の外枠３３２の第２の端面及び第６の外枠３３６の第２の端面上の全ての環状溝の側壁は、いずれも二重壁構造であり、前記第５の外枠３３２の第１の端面及び第６の外枠３３６の第１の端面の全ての環状溝の側壁は、いずれも単一壁構造である。装置全体が組み立てられた後、前記第５の外枠３３２の第２の端面上の第９の環状溝４９及び第６の外枠３３６の第１の端面上の第１０の環状溝４１０の設計により、第８の液体流入孔３３０３と第１０の液体流入孔３３０７とが直接密封連通され、第８の液体流出孔３３０４と第１０の液体流出孔３３０８とが直接密封連通され、したがって第６の外枠３３６の第２の端面に流れ込む電解液は、第１０の液体流入孔３３０７及び第１０の液体流出孔３３０８を介して第５の外枠３３２の第２の端面に流れ込むことができず、直接第５の外枠３３２の第１の端面に流れ込むことしかできなくなる。
【0108】
前記第５の外枠３３２の第１の端面上の第８の環状溝４８及び第２の外枠３１６の第２の端面上の第４の環状溝４４の設計により、第２の液体流入孔３１０３と第７の液体流入孔３３０１とが直接密封連通され、第２の液体流出孔３１０４と第７の液体流出孔３３０２とが直接密封連通され、したがって第５の外枠３３２の第１の端面に流れ込む電解液は、第７の液体流入孔３３０１及び第７の液体流出孔３３０２を介して第２の外枠３１６の第１の端面に流れ込むことができないとともに、第１の液体流入ブロックポート３１０５及び第１の液体流出ブロックポート３１０６の影響を受けて、第３の液体流入口３１０７及び第３の液体流出口３１０８を介して第２の外枠３１６の第１の端面にも流れ込むことができず、前記第２の外枠３１６の第２の端面を流れることしかできなくなる。
【0109】
前記第６の外枠３３６の第２の端面上の第１１の環状溝４１１及び前記第３の外枠３２２の第１の端面上の第６の環状溝４６の設計により、前記第９の液体流入孔３３０５と第２の液体流入ブロックポート３２０５とが直接密封連通され、前記第９の液体流出孔３３０６と第２の液体流出ブロックポート３２０６とが直接密封連通され、したがって第５の外枠３３２の第２の端面上の電解液は、前記第９の液体流入孔３３０５及び前記第９の液体流出孔３３０６を介して前記第６の外枠３３６の第２の端面に流れ込むことができず、前記第５の外枠３３２の第２の端面を流れることしかできなくなる。
【0110】
この例では、前記フロー電池のスタック全体が組み立てられた後、第１の流路孔２６１は、第１の液体流入孔３１０１、第２の液体流入孔３１０３、第７の液体流入孔３３０１、第９の液体流入孔３３０５及び第２の液体流入ブロックポート３２０５と連通状態にある。
【0111】
第２の流路孔２６２は、第１の液体流出孔３１０２、第２の液体流出孔３１０４、第７の液体流出孔３３０２、第９の液体流出孔３３０６及び第２の液体流出ブロックポート３２０６と連通状態にある。第２の液体流入ブロックポート３２０５及び第２の液体流出ブロックポート３２０６は、前記第５の外枠３３２の第２の端面の電解液をブロックするために使用され、前記第１の流路孔２６１から／に流出入する電解液が第５の外枠３３２の第２の端面に流れ込んだ後、第６の外枠３３６の第２端面に流れ込むことができず、第７の液体流出孔３３０２を介して前記第２の弓形流路２５に還流することしかできなくなる。
【0112】
第３の流路孔２６３は、第４の液体流入孔３２０１、第１０の液体流入孔３３０７、第８の液体流入孔３３０３、第３の液体流入孔３１０７及び第１の液体流入ブロックポート３１０５と連通状態にある。
【0113】
第４の流路孔２６４は、第４の液体流出孔３２０２、第１０の液体流出孔３３０８、第８の液体流出孔３３０４、第３の液体流出孔３１０８及び第１の液体流出ブロックポート３１０６と連通状態にある。第１の液体流入ブロックポート３１０５及び第１の液体流出ブロックポート３１０６は、主に第２の外枠３１６の第１の端面上の第３の液体流入孔３１０７及び第３の液体流出孔３１０８をブロックするために使用され、前記第３の流路孔２６３から／に流出入する電解液が第２の外枠３１６の第２の端面に流れ込んだ後、第２の外枠３１６の第１の端面に流れ込むことができず、したがって第３の液体流出孔３１０８を介して第４の弓形流路２７に還流することしかできなくなる。
【0114】
本発明の任意選択的な一実施例では、第５の外枠３３２の第１の端面には複数の第９の液体流入流路３３１１と第９の液体流出流路３３１２とが設置され、
第９の液体流入流路３３１１のそれぞれは、いずれも１つの第８の液体流入孔３３０３と連通し、
第９の液体流出流路３３１２のそれぞれは、いずれも１つの第８の液体流出孔３３０４と連通し、
第５の外枠３３２の第２の端面には複数の第１０の液体流入流路３３１３と第１０の液体流出流路３３１４とが設置され、
第１０の液体流入流路３３１３のそれぞれは、いずれも１つの第７の液体流入孔３３０１及び１つの第４の流通チャンバーと連通し、
第１０の液体流出流路３３１４のそれぞれは、いずれも１つの第７の液体流出孔３３０２及び１つの第４の流通チャンバーと連通する。
第９の液体流入流路３３１１のそれぞれは、いずれも１つの第８の液体流入孔３３０３と連通し、
第９の液体流出流路３３１２のそれぞれは、いずれも１つの第８の液体流出孔３３０４と連通し、
第５の外枠３３２の第２の端面には複数の第１０の液体流入流路３３１３と第１０の液体流出流路３３１４とが設置され、
第１０の液体流入流路３３１３のそれぞれは、いずれも１つの第７の液体流入孔３３０１及び１つの第４の流通チャンバーと連通し、
第１０の液体流出流路３３１４のそれぞれは、いずれも１つの第７の液体流出孔３３０２及び１つの第４の流通チャンバーと連通する。
【0115】
第６の外枠３３６の第１の端面には、複数の第１１の液体流入流路３３１５と第１１の液体流出流路３３１６とが設置され、第１１の液体流入流路３３１５のそれぞれは、いずれも１つの第９の液体流入孔３３０５と連通し、第１１の液体流出流路３３１６のそれぞれは、いずれも１つの第９の液体流出孔３３０６と連通し、
第６の外枠３３６の第２の端面には、複数の第１２の液体流入流路３３１７と第１２の液体流出流路３３１８とが設置され、第１２の液体流入流路３３１７のそれぞれは、いずれも１つの第１０の液体流入孔３３０７及び１つの第５の流通チャンバーと連通し、第１２の液体流出流路３３１８のそれぞれは、いずれも１つの第１０の液体流出孔３３０８及び１つの第５の流通チャンバーと連通する。
第６の外枠３３６の第２の端面には、複数の第１２の液体流入流路３３１７と第１２の液体流出流路３３１８とが設置され、第１２の液体流入流路３３１７のそれぞれは、いずれも１つの第１０の液体流入孔３３０７及び１つの第５の流通チャンバーと連通し、第１２の液体流出流路３３１８のそれぞれは、いずれも１つの第１０の液体流出孔３３０８及び１つの第５の流通チャンバーと連通する。
【0116】
本実施例では、前記第５の外枠３３２の第２の端面及び第６の外枠３３６の第２の端面上の全ての流路の側壁は、いずれも二重壁構造であり、前記第５の外枠３３２の第１の端面及び第６の外枠３３６の第１の端面の全ての流路の側壁は、いずれも単一壁構造である。第６の外枠３３６と第３の外枠３２２とが組み立てられる時、第１２の液体流入流路３３１７と第６の液体流入流路３２１１とは、単一及び二重壁構造により噛み合い、加圧されて密封されて、１つの第３の密封流路が形成され、第６の外枠３３６の第２の端面上の第１０の液体流入孔３３０７、第３の外枠３２６の第１の端面上の第４の液体流入流路３２０１及び第１２の液体流入流路３３１７と連通する第５の流通チャンバーの三者が第３の密封流路を介して連通され、したがって第３の流路孔２６３を貫通した電解液が第３の密封流路に入った後、第１０の液体流入孔３３０７及び第６の電極３３５に流れ込むことしかできなくなる。
【0117】
同様に、第１２の液体流出流路３３１８と第６の液体流出流路３２１２とが噛み合い、加圧されて密封された後、第４の密封流路が形成され、第６の外枠３３６の第２の端面上の第１０の液体流出孔３３０８、第３の外枠３２２の第１の端面上の第４の液体流出流路３２０２及び第１２の液体流出流路３３１８と連通する第５の流通チャンバーの三者が第４の密封流路を介して連通され、したがって第６の電極３３５から流出する電解液が第４の密封流路に流れ込んだ後、第１０の液体流出孔３３０８及び第４の液体流出流路３２０２に流れ込むことしかできなくなり、第４の液体流出流路３２０２に流れ込む電解液は、直接第４の流路孔３６４を介して第４の弓形流路２７に還流する。
【0118】
同様に、前記第５の外枠３２２と第２の外枠３１６とが組み立てられた後、第９の液体流入流路３３１１と第４の液体流入流路３１１５とが噛み合い、加圧されて密封された後、第５の密封流路が形成され、第２の外枠３１６の第２の端面上の第３の液体流入孔３１０７、第５の外枠３２２の第１の端面上の第８の液体流入孔３３０３及び第４の液体流入流路３１１５と連通する第２の流通チャンバーの三者が第５の密封流路を介して連通され、したがって第８の液体流入孔３３０３を介して第５の密封流路に流れ込む電解液が第３の液体流入孔３１０７及び第２の電極３１５に流れ込むことしかできなくなり、前記第３の液体流入孔３１０７に流れ込む電解液は、前記第１の液体流入ブロックポート３１０５のブロッキングの下で流れ続けることができなくなる。
【0119】
同様に、第９の液体流出流路３３１２と第４の液体流出流路３１１６とが噛み合い、加圧された後、１つの第６の流密封流路が形成され、第２の外枠３１６の第２の端面上の第３の液体流出孔３１０８、第５の外枠３２２の第１の端面上の第８の液体流出孔３３０４及び第４の液体流出流路３１１６と連通する第２の流通チャンバーの三者が第６の密封流路を介して連通され、したがって第２の電極３１５から流出する電解液は、第６の密封流路に流れ込んだ後、第３の液体流出孔３１０８及び第８の液体流出孔３３０４に流れることしかできなくなり、第１の液体流出ブロックポート３１０６によりブロックされて、第３の液体流出孔３１０８に流れ込む電解液が流れることができなくなり、第８の液体流出孔３３０４に流れ込む電解液は、第４の流路孔２６４を介して直接第２の弓形流路２７に還流することができる。
【0120】
同様に、第５の外枠３３２と第６の外枠３３６とが組み立てられた後、第１０の液体流入流路３３１３と第１１の液体流入流路３３１５とが噛み合い、加圧されて密封された後、第７の密封流路が形成され、第５の外枠３３２の第２の端面上の第７の液体流入孔３３０１、第６の外枠３３６の第１の端面上の第９の液体流入孔３３０５及び第１０の液体流入流路３３１３と連通する第４の流通チャンバーの三者が第７の密封流路を介して連通され、したがって第７の液体流入孔３３０１を介して第７の密封流路に流れ込む電解液が第９の液体流入孔３３０５及び第５の電極３３１に流れることしかできなくなり、前記第９の液体流入孔３３０５に流れ込む電解液は、前記第２の液体流入ブロックポート３２０５のブロッキングの下で流れることができなくなる。
【0121】
同様に、第１０の液体流出流路３３１４と第１１の液体流出流路３３１６とが噛み合い、加圧されて密封された後、第８の密封流路が形成され、第５の外枠３３２の第２の端面上の第７の液体流出孔３３０２、第６の外枠３３６の第１の端面上の第９の液体流出孔３３０６及び第１０の液体流出流路３３１３と連通する第４の流通チャンバーの三者が第８の密封流路を介して連通され、したがって第５の電極３３１から流出する電解液は、第８の密封流路に流れ込んだ後、第９の液体流出孔３３０６及び第７の液体流出孔３３０２に流れ込むことしかできなくなり、第９の液体流出孔３３０６に流れ込む電解液は、前記第２の液体流出ブロックポート３２０６のブロッキングの下で流れることができなくなり、第７の液体流出孔３３０２に流れ込む電解液は、第２の流路孔２６２を介して直接第２の弓形流路２５に還流することができる。
【0122】
図２２から図３１に示すように、本発明の任意選択的な一実施例では、前記第１の流通チャンバー、第２の流通チャンバー、第４の流通チャンバー及び第５の流通チャンバーは、いずれも第１の凹凸溝５１と、第２の凹凸溝５２とを含み、
第１の内枠３１８の第２の端面、第２の内枠３１９の第２の端面、第５の内枠３３８の第２の端面及び第６の内枠３３９の第２の端面のいずれにも第１の凹凸溝５１が設置され、
第１の外枠３１２の第２の端面、第２の外枠３１６の第２の端面、第５の外枠３３２の第２の端面及び第６の外枠３３６の第２の端面のいずれにも第１の凹凸溝５１とマッチングする第２の凹凸溝５２が設置されている。
第１の内枠３１８の第２の端面、第２の内枠３１９の第２の端面、第５の内枠３３８の第２の端面及び第６の内枠３３９の第２の端面のいずれにも第１の凹凸溝５１が設置され、
第１の外枠３１２の第２の端面、第２の外枠３１６の第２の端面、第５の外枠３３２の第２の端面及び第６の外枠３３６の第２の端面のいずれにも第１の凹凸溝５１とマッチングする第２の凹凸溝５２が設置されている。
【0123】
本実施例では、前記第１の流通チャンバー、第２の流通チャンバー、第４の流通チャンバー及び第５の流通チャンバーは、いずれも第１の凹凸溝５１及び前記第２の凹凸溝５２の上部及び下部の加圧により組み立てられて形成される。図３１に示すように、図３１における５３は、前記第１の凹凸溝５１及び前記第２の凹凸溝５２の上部及び下部の加圧により組み立てられた後に形成された流通チャンバーであって、前記流通チャンバーは、電極と連通し、電解液が流通チャンバーを介して電極に入ることができるのを確保する。
【0124】
本実施例では、第１の内枠３１８と第５の内枠３３８とは、構造が完全に同一であり、第６の内枠３３９と第２の内枠３１９とは、構造が完全に同一であり、第６の内枠３３９の第１の端面及び第２の内枠３１９の第１の端面には双極板を固定するための１つの第１の凹槽８４が設置され得るが、これにより双極板の組み立て時に位置ずれし難くなる。
【0125】
好ましい一実施例では、全ての内枠及び外枠の材質をポリプロピレンにしても良く、全ての流路端板の材質をポリ塩化ビニルにしても良い。全ての内枠の第２の端面には第１の位置制限溝８２がさらに設置され得、全ての外枠の第２の端面には第１の位置制限リブ８１が設置され得る。内枠及び外枠は、第１の位置制限溝８２と第１の位置制限リブ８１との噛み合いにより、内枠と外枠とが組み立てられた後により安定してしっかりすることができるとともに、全体の加圧組み立て中に内枠及び外枠の変位を防ぐこともできる。内枠には１つの緩衝台８３がさらに設置され得、緩衝台８３は流通チャンバーと電極の間に設置され得、緩衝台８３は、電解液が流通チャンバーから出る時の流速を低下させることができ、したがって電極への緩衝を緩和する。
【0126】
本実施例に係るフロー電池のスタックの具体的な作動原理は以下の通りである。第１の電極３１１が正極である場合、第５の電極３３１も正極であり、第２の電極３１５及び第６の電極３３５は、負電極である。この時、第１の弓形流路２４に正極電解液が通液されると、第３の弓形流路２６には負極電解液が通液される。この時、前記正極電解液は、第１の流路孔２６１を貫通した後、第１の液体流入孔３１０１及び第７の液体流入孔３３０１を介してそれぞれ第１の外枠３１２の第２の端面及び第５の外枠３３２の第２の端面内に流れ込み、それぞれ第１の密封流路及び第７の密封流路を介して第１の電極３１１及び第５の電極３３１に流れ込むことしかできない。そして、前記正極電解液は、第１の電極３１１及び第５の電極３３１を貫通した後、それぞれ第２の密封流路及び第８の密封流路に流れ込んだ後、第１の液体流出孔３１０２及び第７の液体流出孔３３０２を介して第２の弓形流路２５に還流する。
【0127】
同時に、前記負極電解液は、第３の流路孔２６３を貫通した後、第４の液体流入孔３２０１及び第８の液体流入孔３３０３を介してそれぞれ第６の外枠３３６の第２の端面及び第２の外枠３１６の第２の端面内に流れ込み、それぞれ第３の密封流路及び第５の密封流路を介して第６の電極３３５及び第２の電極３１５に流れ込むことしかできない。そして、前記負極電解液は、前記第６の電極３３５及び第２の電極３１５を貫通した後、それぞれ第４の密封流路及び第６の密封流路に流れ込み、最終的に第４の液体流出孔３２０２及び第８の液体流出孔３３０４を介して第４の弓形流路２７に還流する。
【0128】
そして、第２の電極３１５及び第６の電極３３５を浸漬し、浸漬後、第１０の液体流出孔３３０８及び第３の液体流出孔３１０８を介して第４の弓形流路２７に還流する。
【0129】
本発明のフロー電池のスタックは、複数の液体流入流路及び液体流出流路の設計により、電極の長さが長すぎる場合、液体流入流路及び液体流出流路の数を増やして、電解液が電極へ入る速度を加速させることができるため、同じ電力及び同じ電極面積を満たす前提で、電極の長さを長くし、電極の幅を短くすることで、電極を流れる電解液の流れ抵抗を低減し、ポンプの消費を低減でき、したがって電気エネルギーの変換効率を向上させる。
【0130】
本発明の実施例は、少なくとも１つの上記のスタックを含むフロー電池をさらに提供する。
【0131】
本実施例では、前記フロー電池は、複数のスタックの重ね合わせによって電力の増大を実現でき、したがって大電力電池の需要を満たす。
【0132】
上記は本発明の好ましい実施形態であり、当業者であれば、本発明の原理から逸脱することなく、いくつかの改良及び修飾を行うことができ、これらの改良及び修飾も本発明の保護範囲とみなされるべきであることを指摘しておくべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】