(57)【要約】【課題】セル積層体に接続される端子電極の電解液との接触を確実に阻止して、電力の入出力機能の喪失が起こらない電解液循環型電池のセル積層体を提供する。【解決手段】セル積層体1は、双極板21の間に正極電極3、隔膜4、負極電極5を配置して構成されるセルが複数積層されるとともに、正極電極3または負極電極5に接続されて電気の入出力を行う板状の端子電極6を有する。端子電極6におけるセル積層体の外部に引出される部分を除く全体を耐電解液性を有する導電性樹脂で覆って端子電極保護部10を形成する。端子電極保護部10を介して端子電極6の外周縁部と一方の面を覆って、端子電極6を固定する固定部材7を有する。端子電極6を端子電極保護部10を介して正極電極または負極電極に接続する。端子電極保護部10の正・負極電極との接続側の面の外周縁部を固定部材7に接着する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
双極板の間に正極電極、隔膜、負極電極を配置して構成されるセルが複数積層されるとともに、正極電極または負極電極に接続されて電気の入出力を行う板状の端子電極を有する電解液循環型電池のセル積層体において、
前記端子電極におけるセル積層体の外部に引出される部分を除く全体を耐電解液性を有する導電性樹脂で覆って形成される端子電極保護部と、
端子電極保護部を介して端子電極の外周縁部と一方の面を覆って、端子電極を固定する固定部材とを有し、
端子電極を端子電極保護部を介して正極電極または負極電極に接続するとともに、
端子電極保護部の正極電極または負極電極との接続側の面の外周縁部を固定部材に接着していることを特徴とする電解液循環型電池のセル積層体。
【請求項２】
前記端子電極における端子電極保護部で覆われる部分に、複数の孔を形成し、これら孔内にも導電性樹脂を有するように、端子電極と端子電極保護部とが一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の電解液循環型電池のセル積層体。
【請求項３】
前記孔の開口面積の比率が、端子電極の面積の10〜90％であることを特徴とする請求項２に記載の電解液循環型電池のセル積層体。
【請求項４】
前記固定部材は、端子電極の一方の面を覆う固定板と、端子電極の他方の面の外周縁部を覆う端部フレームと、固定板と端部フレームとの間に配置される枠状のスペーサーとを備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の電解液循環型電池のセル積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双極板の間に正極電極、隔膜、負極電極を配置して構成されるセルが複数積層されるとともに、正極電極または負極電極に接続されて電気の入出力を行う板状の端子電極を有する電解液循環型電池のセル積層体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電解液循環型電池としては、例えばレドックスフロー電池が知られている。このレドックスフロー電池は、図８の動作原理図に示すように、イオン交換膜からなる隔膜101で正極セル100Aと負極セル100Bとに分離されたセル100を備える。正極セル100A、負極セル100Bにはそれぞれ正極電極102と負極電極103とを内蔵している。
【０００３】
正極セル100Aには、正極電解液を貯留する正極タンク104Aが導管106Aを介して接続され、負極セル100Bには、負極電解液を貯留する負極タンク104Bが導管106Bを介して接続されている。導管106A,106Bの途中には、循環ポンプ105A、105Bが設けられており、これら導管106A,106Bを介して、各電解液がそれぞれのタンクとセルとの間で循環される。
【０００４】
各極電解液にはバナジウムイオンなど原子価が変化するイオンの溶液を用い、ポンプ105A、105Bで電解液を循環させながら、正極電極102、負極電極103におけるイオンの価数変化反応に伴って充放電を行う。そして、上記レドックスフロー電池は、交流/直流変換器に接続させることにより、交流/直流変換器を介して、発電所などの充電対象や需要家などの放電対象と接続し、各対象に対して充放電を行う。
【０００５】
また、レドックスフロー電池は、特許文献１に示すように、通常、複数のセルが積層されたセル積層体が用いられる。このセル積層体は、隔膜、双極板、正極電極および負極電極を複数用い、双極板、正極電極、隔膜、負極電極の順に積層していくことにより、双極板の間に正極電極、隔膜、負極電極が配置されたセルが複数形成される。
【０００６】
双極板は、絶縁性を有する合成樹脂で形成された中間フレームに、その外周縁部が固定されている。正極電極と負極電極は、この中間フレームの内周部の面積より小さく形成され、隔膜は、中間フレームの内周部の面積より大きく形成される。そして、中間フレームを積層していく際に、中間フレームで隔膜の外周縁部を挟持するとともに、双極板と隔膜の間に、正極電極または負極電極を配置する。
【０００７】
さらに、セル積層体は、一般に、セル積層体の積層方向両端に双極板を配置させ、これら積層方向端部の双極板の外側にセル内の電解液に対して電気の入出力を行う端子電極を設けている。
【０００８】
通常、端子電極は、銅製の板状部材で形成され、絶縁性を有する合成樹脂で形成された板状の固定部材に端子電極の一方の面が露出するように固定される。固定部材は、一般に、端子電極の一方の面を覆う固定板と、端子電極の他方の面の外周縁部を覆う端部フレームと、固定板と端部フレームとの間に配置される枠状のスペーサーとから構成されている。
【０００９】
端子電極は外周縁部の一部を固定部材の外部に引き出しており、この引き出し部分に外部端子を接続するようになっている。また、端子電極を固定部材へ固定するには、まず、端子電極の全面を覆う大きさを有する双極板の外周縁部を端部フレームに接着して固定しておく。そして、双極板が固定された端部フレームと固定板との間に端子電極を介在させるようにして、端部フレームとスペーサーとを固定し、スペーサーと固定板とを固定する。端子電極は、引き出し部分を除いて、端部フレームと双極板と固定板とスペーサーとで全体が覆われた状態となって固定部材に固定される。
【００１０】
双極板および隔膜を固定する中間フレームと、端子電極および双極板を固定する端部フレームとを重ね合わすことにより、各フレームの内側に双極板および隔膜で仕切られたセルが形成され、これらセル内に電解液が充填される。
【００１１】
【特許文献１】特開2002-367658号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前記したレドックスフロー電池では、大容量の電気エネルギーを出し入れするため、端子電極を構成する材料としては、電気伝導度の大きい材料が要求され、しかも、ケーブルを接続するための孔開け加工性も良く、所望の強度も得られる材料が要求されることから、通常は、銅製の端子電極を用いている。
【００１３】
しかし、銅製の端子電極は、電解液に接触してしまうと、電解液に溶解してしまう。特に、正極では、電池反応で急速に溶解してしまう。
【００１４】
そこで、従来では、電解液が浸透された正極電極または負極電極に直接端子電極を接触させるのではなく、端子電極と正極電極または負極電極との間に双極板を配置し、この双極板の外周縁部を端部フレームに溶剤で接着することにより端子電極を電解液から隔離している。このように構成することにより、正極または負極の電極に供給される電解液が、端部フレームと双極板とスペーサーと固定板で囲まれる端子電極の配置空間に流入しないようになっている。
【００１５】
しかしながら、従来のレドックスフロー電池では、双極板の外周縁部を端部フレームに接着してシールすることにより、端子電極側への電解液の流出を防止するようにしているため、シール面積（双極板の外周縁部の長さ）が非常に大きくなってしまう。このようにシール面積が大きくなると、シール漏れが発生する確率が必然的に高くなる。
【００１６】
さらに、レドックスフロー電池に用いる双極板は、通常、プラスチックカーボンで形成され、端部フレームは塩化ビニル樹脂(PVC)で形成される。プラスチックカーボンとPVCは熱膨張率が異なるので、双極板を端部フレームに接着した場合、セル積層体の温度が上下すると、熱膨張率の差によって、双極板の接着部分にズレが生じ、双極板と端部フレームとの接着部分において、シール漏れが生じる虞がある。
【００１７】
このようにシール漏れが生じて、電解液が端子電極に接触してしまうと、銅製の端子電極は電解液に溶解し、電力の入出力機能の喪失が起きてしまう。
【００１８】
従って、本発明は、セル積層体に接続される端子電極の電解液との接触を確実に阻止して、電力の入出力機能の喪失が起こらない電解液循環型電池のセル積層体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の電解液循環型電池のセル積層体は、双極板の間に正極電極、隔膜、負極電極を配置して構成されるセルが複数積層されるとともに、正極電極または負極電極に接続されて電気の入出力を行う板状の端子電極を有し、さらに以下の構成を有することにより前記目的を達成する。
【００２０】
本発明のセル積層体は、前記端子電極におけるセル積層体の外部に引出される部分を除く全体を耐電解液性を有する導電性樹脂で覆って形成される端子電極保護部と、端子電極保護部を介して端子電極の外周縁部と一方の面を覆って、端子電極を固定する固定部材とを有する。そして、端子電極を端子電極保護部を介して正極電極または負極電極に接続するとともに、端子電極保護部の正極電極または負極電極との接続側の面の外周縁部を固定部材に接着する。固定部材を後記するように、固定板とスペーサーと端部フレームで構成する場合には、端部フレームに端子電極保護部の外周縁部を接着する。
【００２１】
前記板状の端子電極は、双極板とほぼ同じ面積を有する本体部と、この本体部の外周縁部の一部から連続して延設され、外部端子が接続される引出し部とを有する構成とすることが好ましい。端子電極は、電気伝導度に優れた銅板で形成することが好ましい。
【００２２】
前記端子電極を覆う端子電極保護部は、前記したように、耐電解液性を有する導電性樹脂で形成するのであって、導電性樹脂は、例えば、中間フレームの双極板を形成する樹脂と同じ導電性プラスチックカーボンとすることが好ましい。
【００２３】
前記端子電極保護部は、端子電極の本体部の全てと、本体部から延設される引出し部における固定部材で覆われる部分とを覆うように形成する。端子電極保護部は、端子電極を中子として、この端子電極の本体部全体と引出し部の一部を覆うように射出成型により端子電極に一体化させることができる。また、端子電極の形状に沿って、この端子電極の面積よりも大きい面積を有するように導電性樹脂シートを２枚用意し、これら導電性樹脂シートの間に端子電極を挟んだ状態で熱プレスをして、端子電極と端子電極保護部とを一体化させてもよい。
【００２４】
前記固定部材は、端子電極保護部で覆われた端子電極を固定するのであって、端子電極の一方の面の全体と外周縁部とを覆い、他方の面に正極電極または負極電極が配置できるように構成される。例えば、端子電極の一方の面を覆う固定板と、端子電極の他方の面の外周縁部を覆う端部フレームと、固定板と端部フレームとの間に配置される枠状のスペーサーとにより固定部材を構成することができる。また、固定部材は、スペーサーを設けることなく、固定板と端部フレームとにより構成することもできる。
【００２５】
固定板、端部フレーム、スペーサーのそれぞれは、外形が中間フレームの外形と、同じ形状となるように形成する。端部フレームは、フレーム面に端子電極保護部が接触するように、端部フレームの内周部の大きさは、端子電極の外周縁より小さく形成する。また、スペーサーは、端子電極保護部で覆われた端子電極が枠内に収まるように内周部を形成する。
【００２６】
固定部材が、固定板とスペーサーと端部フレームにより構成される場合、端部フレームと端子電極保護部とを接着剤で接着し、端部フレームとスペーサーとを接着剤で接着した後、スペーサーと固定板とを接着剤で接着することにより、端子電極保護部で覆われた端子電極を固定部材に固定することができる。
【００２７】
本発明において端子電極を覆う端子電極保護部は、端子電極と正極電極または負極電極との間に設けていた従来の双極板の代わりとなり、端子電極を端子電極保護部を介して正極電極または負極電極に接触させる。
【００２８】
本発明では、複数のセルを積層し、セルの積層方向端部に位置する正極電極または負極電極に接触させるように、端子電極が固定された固定部材を中間フレームに重ね合わせてセル積層体を形成する。このようにセル積層体を形成することにより、積層方向外側の正極電極または負極電極は、中間フレームと固定部材と端子電極保護部で囲まれた空間に配置され、この空間に電解液が充填されるとともに、端子電極は、端子電極保護部を介して正極電極または負極電極に接続された状態となる。
【００２９】
本発明では、端子電極は、外部に露出する部分を除いた全てが耐電解液性を有する導電性樹脂で覆われた状態になるので、端子電極が電解液に接触することは無い。さらに、端子電極保護部は、電解液と接触する側の面の外周縁部を固定部材に接着しているので、電解液が端子電極保護部と固定部材との間（例えば端子電極保護部が、固定板、スペーサー、端部フレームと接触する部分）から外部に流出することが阻止される。
【００３０】
また、端子電極保護部を、端子電極の引出し部において、固定部材から外部にはみ出すように形成すれば、万一、端子電極保護部と固定部材との間に隙間が生じて、固定部材の前記引出し部の位置から外側に電解液が流出するようなことが生じても、端子電極に電解液が接触することなく、電解液を排出させることができる。
【００３１】
ところで、従来のセル積層体の構成では、端子電極を構成する銅と、双極板を構成するプラスチックカーボンと、固定部材（固定板、スペーサー、端部フレーム）を構成するPVCとは熱膨張係数及び剛性が異なっていた。この特性の違いから、フレームを積層して締め付けた際に、フレームの一部に応力集中が生じると、端子電極が固定されるフレームに割れが生じる虞がでてくる。
【００３２】
そこで、本発明では、前記端子電極の本体部に複数の孔を形成することが好ましい。孔は、端子電極の必要な電気伝導度が得られ、端子電極の剛性を低くでき、導電性樹脂との接着力を向上できるようにするために、孔の開口面積の比率が、端子電極の面積の10〜90％となるように形成することが好ましい。このように端子電極に孔を形成することにより、端子電極の剛性が、孔を形成しない場合に比べて低減される。
【００３３】
そして、前記端子電極に複数の孔を形成する場合には、これら孔内にも導電性樹脂がモールドされるように、射出成型または熱プレス加工を行って端子電極保護部を形成し、端子電極と端子電極保護部とを一体化する。この場合、端子電極保護部は、端子電極の孔を介して、端子電極の両面に形成される導電性樹脂部分が結合されるので、端子電極と端子電極保護部とを強固に一体化できる。
【００３４】
また、端子電極保護部が、端子電極の孔を介して一体化された状態となるので、端子電極保護部の強度を上げることができる。
【００３５】
本発明のセル積層体は、例えば、各極の電解液を貯留する正極タンクと負極タンクとに配管を介して連結されて、これら、セル積層体とタンクとにより電解液循環型電池が構成される。そして、セル積層体に設ける端子電極を負荷または電力系統に接続することにより、セル積層体で充放電を行う。さらに、電解液循環型電池は、セル積層体の正極電極と正極タンクとの間で正極電解液を循環させ、セル積層体の負極電極と負極タンクとの間で負極電解液を循環させる構成となっている。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の電解液循環型電池のセル積層体によれば、端子電極のほぼ全体を導電性樹脂で覆うようにしているので、電解液に接触することがなく、端子電極の機能を保持することができる。さらに、電解液と接触する部分の端子電極保護部の外周縁部を固定部材に接着させているので、電解液が端子電極保護部と固定部材との間から外部に流出することを阻止できる。
【００３７】
また、端子電極と端子電極保護部とを常に接触させることができるので、従来のように、フレームの締付力で端子電極と双極板とを接触させていた場合に比べて電気抵抗を小さくできながら安定させることができる。
【００３８】
また、端子電極に孔を形成する場合には、端子電極の剛性を孔を形成しない場合に比べて低減でき、端子電極を固定部材に固定したときに、剛性の違いから生じる固定部材の割れを無くすことができる。
【００３９】
さらに、端子電極に孔を形成し、この孔においても導電性樹脂を充填させる場合には、端子電極と端子電極保護部とを一体化させることができるので、電気抵抗を従来に比べてさらに安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明電解液循環型電池のセル積層体の実施の形態を説明する。なお、本実施形態で使用する電解液循環型電池は、レドックスフロー電池である。
【００４１】
（全体構成）
図１は、本発明の電解液循環型電池のセル積層体を上部から見た概略構成図である。このセル積層体1は、双極板21を有する中間フレーム2、正極電極3、隔膜4、負極電極5を複数備える。セル積層体1は、各中間フレーム2の間に正極電極3と隔膜4と負極電極5とを有するようにこれらの部材が積層されている。そして、これら部材の積層方向の一端に、正極電極3を配置し、他端に負極電極5を配置した状態で、正極電極3または負極電極5に対向させて端子電極6を固定した固定部材7が配置される。さらに、固定部材7の積層方向外側には、給排板8を配置して、エンドプレート91を有する締付機構9にて各部材を積層方向に締め付けてセル積層体1が構成される。
【００４２】
また、セル積層体の単位セルは、２枚の中間フレーム2の間に正極電極3、隔膜4、負極電極5を配置することにより構成される。そして、２枚の中間フレーム2のフレーム部22で隔膜4の外周縁部を挟持した状態にするとともに、隔膜4と中間フレーム2の双極板21との間に正極電極3または負極電極5を配置させている。
【００４３】
（中間フレーム）
中間フレーム2は、フレーム部22と、フレーム部22の内側に固定された双極板21とから構成される。フレーム部22は塩化ビニルを主成分とする合成樹脂で形成された枠状体である。一方、双極板21は黒鉛を含有した導電性プラスチックカーボン製の矩形板からなる。
【００４４】
なお、中間フレーム2のフレーム部22には、図２に示すように、フレーム部22の長辺において、複数のマニホールド23が形成されている。これらのマニホールド23は、正極電解液用として用いるものと負極電解液用として用いるものとに区別されている。複数の中間フレームを積層した際、各中間フレームのマニホールド23が連続した状態となって、これらマニホールド23により積層方向に伸びる電解液の流路が形成される。さらに、フレーム部22の表面には、図示していないが、一つのマニホールドとフレーム部の内周面とを連通する流通溝が形成されている。
【００４５】
本実施形態の電解液循環型電池では、正極電解液用のマニホールドから正極用流通溝を介してフレーム部22の内周面に正極電解液を供給し、この内周面に供給された正極電解液を別の正極用流通溝を介して別の正極電解液用マニホールドから排出させるようなっている。また、負極電解液は、負極電解液用のマニホールドから負極用流通溝を介してフレーム部22の内周面に負極電解液を供給し、この内周面に供給された負極電解液を別の負極用流通溝を介して別の負極電解液用マニホールドから排出させるようになっている。
【００４６】
中間フレーム2は、各中間フレーム2の間に、正極電極3、隔膜4、負極電極5を配置した状態で、中間フレーム2のフレーム部22同士をパッキンなどのシール部材を介して重ね合わしていく。このとき、２枚のフレーム部22で隔膜4の外周縁部を挟持した状態にするとともに、フレーム部22の枠内で、双極板21と隔膜4との間に正極電極3または負極電極5を配置させる。
【００４７】
（正極電極と負極電極）
前述したように各中間フレーム2の間に正極電極3と負極電極5が配置されることから、双極板21の一方の面には正極電極3が、他方の面には負極電極5が配置されることになる。通常、正極電極3および負極電極5には、カーボンフェルトが用いられる。これら電極3,5の大きさは、中間フレーム2のフレーム部22の枠内に形成される矩形空間に対応したサイズとしている。なお、これら電極3,5は双極板21に接着剤で接着するようにしてもよいし、後述する締付機構9の締付力により双極板21に各電極3,5を接触させるようにしてもよい。
【００４８】
（隔膜）
隔膜4は、イオン交換膜を用いる。材料にはイオン交換樹脂に塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどを含有したものが利用できる。この隔膜4は、中間フレーム2とほぼ同等の面積か、フレーム部22の外周縁より小さく、フレーム部22の内周縁よりも大きい外周縁を有する面積か、フレーム部22の外周縁より大きい面積を有するものとすることができる。なお、隔膜4は、フレーム部22に形成するマニホールドと重なる部分を有する場合には、マニホールドに面する個所に透孔を形成する。隔膜4は、その外周縁部をフレーム部22で挟持することにより、隔膜4の形状を保持するようになっている。
【００４９】
（端子電極）
端子電極6は、銅製の板状部材で形成され、固定部材7に固定される。端子電極6は、図３,４に示すように、中間フレーム2に固定される双極板21とほぼ同じ大きさを有する本体部61と、この本体部61の外周縁部の一部から連続して延設され、外部端子が接続される引出し部62とを有する。
【００５０】
さらに端子電極6の本体部61には、端子電極6の剛性を低下させるために、複数の孔63を形成している。孔63は、開口面積の比率が、端子電極の面積に対して10〜90％となるように形成している。また、引出し部62においては、外部端子を接続するための取付孔64が形成されている。
【００５１】
端子電極6は、図５に示すように、前記取付孔64が形成される部分を除いた全体を導電性樹脂で覆っており、この導電性樹脂で端子電極保護部10を形成している。具体的には、端子電極6の本体部61の外面全体と、引出し部62における外部端子が接続される部分を除いた部分とを導電性樹脂で隙間無く覆って、端子電極保護部10を形成している。なお、端子電極保護部10の引出し部62に形成される部分は、本実施形態では、図２に示すように、端子電極6を固定部材7に固定したときに、固定部材7から外部にはみ出すように形成する。
【００５２】
さらに、端子電極保護部10は、中間フレーム2の双極板21を形成する樹脂と同じ導電性プラスチックカーボンで形成している。
【００５３】
そして、端子電極6に端子電極保護部10を形成するには、端子電極6を中子として、この端子電極6の本体部61全体と引出し部62の一部を覆うように導電性樹脂を射出成型して、端子電極6と端子電極保護部10を一体化させる。また、端子電極6の形状に沿って、この端子電極6の面積よりも大きい面積を有するように導電性樹脂シートを２枚用意し、これら導電性樹脂シートの間に端子電極6を挟んだ状態で熱プレスをして、端子電極6と端子電極保護部10とを一体化させてもよい。
【００５４】
本実施形態では、端子電極6に複数の孔63を形成しているので、図６および図７に示すように、これら孔63内にも導電性樹脂がモールドされるように、射出成型または熱プレス加工を行う。端子電極保護部10は、端子電極6の孔63を介して、端子電極6の両面に形成される導電性樹脂部分が結合されるので、端子電極6と端子電極保護部10とを強固に一体化できる。
【００５５】
前記固定部材7には、端子電極保護部10を介して端子電極6が固定される。固定部材7は、図２、図６および図７に示すように、端子電極6の一方の面側に配置される固定板71と、端子電極6の他方の面に配置される端部フレーム72と、固定板71と端部フレーム72との間に配置される枠状のスペーサー73とにより構成している。
【００５６】
固定板71、端部フレーム72、スペーサー73のそれぞれは、外形が中間フレーム2の外形と同じ形状となるように形成している。固定板71は、端子電極6の一方の面の全体を覆う矩形板状をしている。端部フレーム72は、フレーム面に端子電極保護部が接触するように、端部フレーム72の内周部の大きさが、端子電極6の外周縁より小さい枠状に形成している。スペーサー73は、端子電極保護部10で覆われた端子電極6が嵌まり込む大きさの内周部を有する枠状に形成されている。
【００５７】
固定部材7に端子電極6を固定するには、まず、電解液シール面となる端部フレーム72と端子電極保護部10とを接着剤で固定する。そして、端子電極保護部10で覆われた端子電極6の外周にスペーサー73を配置して、端部フレーム72にスペーサー73を接着剤で固定する。最後に、固定板71をスペーサー73に接着剤で固定する。端子電極6は、固定部材7の固定板71と端部フレーム72とスペーサー73とで外周縁部が挟まれた状態となって、固定部材7に固定される。
【００５８】
このように、固定部材7に端子電極6を固定することにより、端子電極6は、端子電極保護部10を介して、端子電極6の一方の面の全体と外周縁部とが固定部材7で覆われた状態となる。
【００５９】
本実施形態では、複数のセルを積層し、図２に示すように、セルの積層方向端部に位置する正極電極3または負極電極5に接触させるように、端子電極6が固定された固定部材7を中間フレーム2に重ね合わせてセル積層体1を形成する。積層方向外側の正極電極3または負極電極5は、中間フレーム2と固定部材7との間に設ける隔膜4と、固定部材7と、端子電極保護部10とで囲まれた空間に配置され、この空間に電解液が充填される。そして、端子電極6は、端子電極保護部10を介して正極電極3または負極電極5に接続された状態となる。
【００６０】
端子電極6は、端子電極保護部10により、外部に露出する部分を除いた全てが導電性樹脂で覆われた状態になるので、セル積層体1を形成した際に、端子電極6が電解液に接触することは無く、端子電極6が電解液に溶解することを確実に阻止できる。さらに、端子電極保護部10は、電解液と接触する側の面を固定部材7の端部フレーム72に接着しているので、電解液が端子電極保護部10と固定部材7との間から外部に流出することを阻止できる。
【００６１】
また、端子電極保護部10は、端子電極6の引出し部62において、固定部材7から外部にはみ出すように形成しているので、万一、端子電極保護部10と固定部材7との間に隙間が生じて、電解液が固定部材7の前記引出し部62の位置から流出するようなことが生じても、端子電極6に電解液が接触することはない。漏れた電解液は、固定部材7を伝って落下する。
【００６２】
また、端子電極6には孔63を形成しているので、端子電極6の剛性を従来の孔が形成されていない板状の端子電極に比べて低減でき、端子電極6を固定部材7に固定したときに、剛性の違いから生じる固定部材の割れを無くすことができる。
【００６３】
さらに、端子電極6に孔63を形成し、この孔63にも導電性樹脂を充填させているので、端子電極6と端子電極保護部10とを一体化させることができるので、電気抵抗を従来に比べて長期的に安定させることができる。
【００６４】
なお、固定部材7の固定板71、スペーサー73、端部フレーム72にも、中間フレーム2のフレーム部22に形成するマニホールドと同じ位置にマニホールド74が形成されている。端部フレーム72には、このマニホールド74と内周面とを連通する流通溝75が形成されている。
【００６５】
（給排板）
給排板8は、図１に示すように、セル積層体1における端子電極6が固定される固定部材7よりも積層方向外側に配置される。給排板8には、図示していないが、各電解液タンクと中間フレーム2のマニホールド23とを連結してマニホールドへ電解液を供給・排出する電解液流通路を有する。給排板8に形成する電解液流通路にはパイプ81が取り付けられ、このパイプ81は電解液タンクへと接続される。
【００６６】
（締付機構）
締付機構9は、図１に示すように、セル積層体に重ね合わされた両給排板8の外側に配置されるエンドプレート91と、これらエンドプレート91を連結する複数の連結棒92と、連結棒92の両端部に装着されるナット93と、連結棒92に挿通され、エンドプレート91とナット93との間に配設されるスプリング94とにより構成される。
【００６７】
エンドプレート91は、給排板8及び中間フレーム2よりも面積が大きい格子板となっている。さらに、エンドプレート91の給排板8および中間フレーム2より大きい外周部に、連結棒92を挿通させる挿通孔が複数形成されている。連結棒92は、その両端部にナット93をねじ込むための雄ネジ加工がなされている。
【００６８】
セル積層体に重ね合わされた両給排板8の外側に、エンドプレート91を配置させ、これらエンドプレート91を連結棒92で接続し、ナット93を締め付けていくことにより、エンドプレート91、固定部材7、給排板8、中間フレーム2、正極電極3、隔膜4、負極電極5を互いに圧接させてセル積層体1を構成している。なお、連結棒92に装着されるスプリング94は、セル積層体1を構成する部材の熱伸縮を吸収するために用いる。
【００６９】
以上のように構成されるセル積層体1の動作原理は、図８に示したレドックスフロー電池に関して説明したものと同様であり、正極電解液が正極タンクと正極電極との間で循環されて正極電極に正極電解液が循環供給され、負極電解液が負極タンクと負極電極との間で循環されて負極電極に負極電解液が循環供給される。
【００７０】
本実施形態によれば、固定部材7内において、端子電極6の全体が、導電性樹脂で形成される端子電極保護部10で覆われた状態にできるので、端子電極6が電解液に接触してしまうことを確実に阻止でき、端子電極6の機能を保持することができる。
【００７１】
なお、前記した実施形態では、端子電極6に複数の孔63を形成したが、孔を形せずに、端子電極を導電性樹脂を覆って端子電極保護部を形成するようにしてもよい。
【００７２】
さらに、本実施形態では、端子電極は、セル積層体の積層方向両端部にのみ設けたが、複数のセルの積層方向両端に端子電極を設けたサブセルスタックを、複数形成し、これらサブセルスタックをさらに積層して、セル積層体を構成するようにしてもよい。この場合、端子電極は、複数対の端子電極が設けられた状態になる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の電解液循環型電池のセル積層体は、特にレドックスフロー電池に利用することが好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態に係るレドックスフロー電池に用いるセル積層体の概略構成図である。
【図２】本実施形態のセル積層体における固定部材に固定された端子電極と、この端子電極に積層される正極電極、隔膜、負極電極、中間フレームの組み付け状態を示す分解斜視図である。
【図３】本実施形態における固定部材に固定された端子電極の平面図である。
【図４】本実施形態における端子電極の平面図である。
【図５】本実施形態における端子電極に端子電極保護部が形成された状態を示す平面図である。
【図６】図３におけるX-X線断面図である。
【図７】図３におけるY-Y線断面図である。
【図８】レドックスフロー電池の動作原理の説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
1  セル積層体
2  中間フレーム      
21  双極板      22  フレーム部      23  マニホールド
3  正極電極      4  隔膜      5  負極電極
6  端子電極      
61  本体部      62  引出し部      63  孔      64  取付孔
7  固定部材    
71  固定板      72  端部フレーム      73  スペーサー        
74  マニホールド      75  流通溝
8  給排板
81  パイプ
9  締付機構    
91  エンドプレート      92  連結棒      93  ナット    
94  スプリング
10  端子電極保護部
100  セル      100A  正極セル        100B  負極セル
101  隔膜      102  正極電極      103  負極電極
104A  正極タンク        104B  負極タンク
105A,105B  ポンプ        106A,106B  導管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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