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公開番号2025065057
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2024173181
出願日2024-10-02
発明の名称電池
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人R&C
主分類H01M 8/18 20060101AFI20250410BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】小型で高出力化が可能な電池を提供する。
【解決手段】負極2に負極流体5を流し、正極3に正極流体6を流して酸化還元反応により発電する少なくとも2つ以上のセル1を含む電池10のセル1は、負極2及び正極3の間に設けられたイオン交換膜4と、負極2に設けられ負極流体5が流れる負極プレート20と、正極3に設けられ正極流体6が流れる正極プレート30と、負極プレート20に支持された第一電極2Aと、正極プレート30に支持された第二電極3Aと、を備え、第一電極2A及び第二電極3Aは、隣り合うセル1の第一電極2A又は第二電極3Aと負極流体5又は正極流体6を挟んで向かい合って配置されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
負極に負極流体を流し、正極に正極流体を流して酸化還元反応により発電する少なくとも２つ以上のセルを含む電池であって、
前記セルは、前記負極及び前記正極の間に設けられたイオン交換膜と、前記負極に設けられ前記負極流体が流れる負極プレートと、前記正極に設けられ前記正極流体が流れる正極プレートと、前記負極プレートに支持された第一電極と、前記正極プレートに支持された第二電極と、を備え、
前記第一電極及び前記第二電極は、隣り合う前記セルの前記第一電極又は前記第二電極と前記負極流体又は前記正極流体を挟んで向かい合って配置されている電池。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記負極プレートは、前記負極流体の流入する流入口と、前記負極流体の流出する流出口と、隣り合う２つの前記第一電極の間に前記負極流体を流通させる開口部と、を有しており、
前記開口部は、前記負極流体が流通する流路を形成する複数の仕切り板を含み、
前記複数の仕切り板は、前記流入口から前記流出口に向かうにつれて前記負極流体と接触する面積が小さくなる請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記負極プレートは、隣り合う前記第一電極の一方と対向する第一面に形成された第一流路と、隣り合う前記第一電極の他方と対向する第二面に形成された第二流路と、前記第一流路と前記第二流路とが連通する複数の連通路と、を有している請求項１に記載の電池。
【請求項４】
前記負極プレートは、前記負極流体の流入する流入口と、前記負極流体の流出する流出口と、隣り合う２つの前記第一電極の間に前記負極流体を流通させる開口部と、を有しており、
前記開口部は、前記流入口と貫通する第一開口部位と、前記流出口と貫通する第二開口部位と、前記第一開口部位と前記第二開口部位との間に位置し、前記第一開口部位及び前記第二開口部位に連通する流路を形成する流路形成体と、を含み、
前記流路形成体は、隣り合う２つの前記第一電極との間で前記開口部を区画している請求項１に記載の電池。
【請求項５】
前記正極流体は空気である請求項１～４のいずれか一項に記載の電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型で高出力化が可能な電池に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、液体交換型電池として、正極及び／又は負極に電解液を循環させて電解液に含まれる活物質の酸化還元反応を利用して充放電を行う電池（レドックスフロー電池）が知られている。このような電池には、正極及び負極のいずれにも電解液を流通させるものや、正極活物質として空気を用いるものが存在する。
【０００３】
特許文献１には、負極活物質として極性溶媒中に溶解させた還元状態のバナジウム溶液を用い、正極活物質として酸素又は空気を用いた電池が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平５－２４２９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した電池は、エネルギー密度を高めるためセルの小型化が必要となる。しかしながら特許文献１に係る電池は、負極における電解液の流路を確保するため、夫々のセルをケースに収容したものを積層して構成されている。このため、ケースに形成された流路を流通する電解液は、セルの積層方向における一方の面でのみ正極又は負極の電極と接触するため、その面のみからしか電解液から電気を取り出すことができない。その結果、高出力な電池を得るためには電極面積を増大するか、電極面積の増大が不可能である場合にはセルの数を増加させる必要があり、電池が大型化してしまう。
【０００６】
そこで、小型で、かつ高出力化の可能な電池が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電池の特徴構成は、負極に負極流体を流し、正極に正極流体を流して酸化還元反応により発電する少なくとも２つ以上のセルを含む電池であって、前記セルは、前記負極及び前記正極の間に設けられたイオン交換膜と、前記負極に設けられ前記負極流体が流れる負極プレートと、前記正極に設けられ前記正極流体が流れる正極プレートと、前記負極プレートに支持された第一電極と、前記正極プレートに支持された第二電極と、を備え、前記第一電極及び前記第二電極は、隣り合う前記セルの前記第一電極又は前記第二電極と前記負極流体又は前記正極流体を挟んで向かい合って配置されている点にある。
【０００８】
本構成によれば、第一電極及び第二電極が、隣り合うセルの第一電極又は第二電極と負極流体又は正極流体を挟んで向かい合って配置されるので、負極流体及び正極流体はセルの積層方向における両面で第一電極又は第二電極と接触し、その両面から電気が取り出される。また、負極及び正極はイオン交換膜により隔てられているので負極流体と正極流体とが混合することがなく、これらの流路を夫々独立して形成するためのケース等が不要となる。これにより、負極流体及び正極流体の単位体積当たりの第一電極及び第二電極の電極面積が増加するので、電池を小型かつ高出力化することが可能となる。また、隣り合う２つのセルを電気的に並列に接続し、並列に接続されたセル同士を電気的に直列に接続することにより電池の電流値を向上させることも可能となる。
【０００９】
このように、小型かつ高出力な電池となっている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
電池の概略構成図である。
電池の概略構成を示した斜視図である。
第１実施形態に係る負極プレートの斜視図である。
電池の回路図である。
第２実施形態に係る負極プレートの側面図である。
第２実施形態に係る負極プレートの側面図である。
第３実施形態に係る負極プレートの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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