JPH0622151B2 - 液体循環型電池 - Google Patents
液体循環型電池Info
- Publication number
- JPH0622151B2 JPH0622151B2 JP59266814A JP26681484A JPH0622151B2 JP H0622151 B2 JPH0622151 B2 JP H0622151B2 JP 59266814 A JP59266814 A JP 59266814A JP 26681484 A JP26681484 A JP 26681484A JP H0622151 B2 JPH0622151 B2 JP H0622151B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- active material
- electrode active
- negative electrode
- positive electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
- H01M8/184—Regeneration by electrochemical means
- H01M8/188—Regeneration by electrochemical means by recharging of redox couples containing fluids; Redox flow type batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/70—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte
- H01M50/77—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte with external circulating path
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液体循環型電池に関し、さらに詳しくは正、負
極活物質共に液状である二次電池または燃料電池等の液
体循環型電池に関する。
極活物質共に液状である二次電池または燃料電池等の液
体循環型電池に関する。
（従来の技術） 正負極活物質が共に液状である電池として著名なもの
に、活物質再生型燃料電池やレドックス・フロー型二次
電池（活物質を電池化学的に再生する燃料電池）があ
る。従来、これらの電池においては、正、負極活物質を
それぞれ一基ずつの独立した容器に貯蔵するか、または
各活物質を数基ずつの容器に分離貯蔵していた。第４図
は、従来の２タンク方式レドックス・フロー型電池シス
テムの説明図であるが、正、負極活物質はそれぞれ別の
タンク１、２に貯蔵され、ポンプ３ａ、３６によりそれ
ぞれ電池セルスタック４の各セルに導入され、電解反応
が行なわれる。本電池（鉄−クロム電池）の場合、正極
活物質量を負極活物質量より１０〜２０％程度多く使用
して、両活物質間の充放電状態のアンバランスの影響を
小さくする処置がとられ、したがって、実際の大型二次
電池システムにおいても、正極液タンクは負極液タンク
よりも若干大型のものが用いられる。
に、活物質再生型燃料電池やレドックス・フロー型二次
電池（活物質を電池化学的に再生する燃料電池）があ
る。従来、これらの電池においては、正、負極活物質を
それぞれ一基ずつの独立した容器に貯蔵するか、または
各活物質を数基ずつの容器に分離貯蔵していた。第４図
は、従来の２タンク方式レドックス・フロー型電池シス
テムの説明図であるが、正、負極活物質はそれぞれ別の
タンク１、２に貯蔵され、ポンプ３ａ、３６によりそれ
ぞれ電池セルスタック４の各セルに導入され、電解反応
が行なわれる。本電池（鉄−クロム電池）の場合、正極
活物質量を負極活物質量より１０〜２０％程度多く使用
して、両活物質間の充放電状態のアンバランスの影響を
小さくする処置がとられ、したがって、実際の大型二次
電池システムにおいても、正極液タンクは負極液タンク
よりも若干大型のものが用いられる。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、このような電池システムにおいては、貯蔵容器
を最低２基必要とし、電池建造費の低減および電池設備
所要面積の縮小を行なう上で限界があった。
を最低２基必要とし、電池建造費の低減および電池設備
所要面積の縮小を行なう上で限界があった。
本発明の目的は、上述の電池システムにおいて、正、負
極活物質の貯蔵を１個の簡単かつ安価な容器で行なうこ
とができる液体循環型電池を提供することにある。
極活物質の貯蔵を１個の簡単かつ安価な容器で行なうこ
とができる液体循環型電池を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、液状の正、負極活物質を用いる電池にお
いては、両極液を循環使用するため、その液量（液レベ
ル）にほとんど変動がなく、従って１個の貯蔵容器を両
極液の液面レベルがほぼ一致するところ、換言すれば両
極液が接する面の液圧がほぼ等しいところに簡単かつ安
価な合成樹脂シートを設置し、分割して両極液の貯蔵容
器としても、十分実用上の強度を有することに着目し、
本発明を完成したものである。
いては、両極液を循環使用するため、その液量（液レベ
ル）にほとんど変動がなく、従って１個の貯蔵容器を両
極液の液面レベルがほぼ一致するところ、換言すれば両
極液が接する面の液圧がほぼ等しいところに簡単かつ安
価な合成樹脂シートを設置し、分割して両極液の貯蔵容
器としても、十分実用上の強度を有することに着目し、
本発明を完成したものである。
本発明は、正極室および負極室を有する電池セルスタッ
クと、液状である正極活物質および負極活物質をそれぞ
れ貯蔵する貯蔵容器とを備え、上記正極活物質および負
極活物質をそれぞれ上記正極室および負極室に循環させ
て電解反応を行わせる液体循環型電池において、上記貯
蔵容器を正極活物質および負極活物質の液面レベルがほ
ぼ一致するところで合成樹脂シートにより分割し、該分
割された各室にそれぞれ正極活物質および負極活物質を
貯蔵するようにしたことを特徴とする。
クと、液状である正極活物質および負極活物質をそれぞ
れ貯蔵する貯蔵容器とを備え、上記正極活物質および負
極活物質をそれぞれ上記正極室および負極室に循環させ
て電解反応を行わせる液体循環型電池において、上記貯
蔵容器を正極活物質および負極活物質の液面レベルがほ
ぼ一致するところで合成樹脂シートにより分割し、該分
割された各室にそれぞれ正極活物質および負極活物質を
貯蔵するようにしたことを特徴とする。
本発明に用いられる合成樹脂シートは該シートの両面に
かかる水圧がほぼ等しい、両極液の液面レベルがほぼ一
致するところに設置されるため、該合成樹脂シートの材
料は、自らの形状を保持できる程度の構造強度を有し、
耐食性材料であればよい。
かかる水圧がほぼ等しい、両極液の液面レベルがほぼ一
致するところに設置されるため、該合成樹脂シートの材
料は、自らの形状を保持できる程度の構造強度を有し、
耐食性材料であればよい。
上記分割された貯蔵容器の各室内には、液が押出し流で
流れるように、壁面と接する端部に交互に空隙を有する
半仕切板を設けることもできる。この半仕切板も自らの
形状を保つことができる強度を有していればよい。
流れるように、壁面と接する端部に交互に空隙を有する
半仕切板を設けることもできる。この半仕切板も自らの
形状を保つことができる強度を有していればよい。
本発明の貯蔵容器が適用される二次電池の構成を第１図
に示す。この装置は、槽７内をプラスチックシート６で
仕切って形成した正極液タンク１および負極液タンク２
と、両極液タンク１、２の各液をそれぞれポンプ３ａお
よび３ｂによりセルスタック４に送液するライン５ａお
よび５ｂとからなる。鉄−クロム電池の場合、充電状態
では例えば２価のクロムイオン（Ｃｒ2+）の水溶液と３
価の鉄イオン（Ｆｅ3+）の水溶液とがそれぞれのタンク
１および２に貯えられ、これをセルスタック４に流す
と、正極ではＦｅ3+が電子を１個受け取って２価のＦｅ
2+となり、負極ではＣｒ2+が電子を１個を失い３価のＣ
ｒ3+となる。負極と正極で授受された電子は、図示しな
い外部回路を通って仕事をし、電力を放出する。
に示す。この装置は、槽７内をプラスチックシート６で
仕切って形成した正極液タンク１および負極液タンク２
と、両極液タンク１、２の各液をそれぞれポンプ３ａお
よび３ｂによりセルスタック４に送液するライン５ａお
よび５ｂとからなる。鉄−クロム電池の場合、充電状態
では例えば２価のクロムイオン（Ｃｒ2+）の水溶液と３
価の鉄イオン（Ｆｅ3+）の水溶液とがそれぞれのタンク
１および２に貯えられ、これをセルスタック４に流す
と、正極ではＦｅ3+が電子を１個受け取って２価のＦｅ
2+となり、負極ではＣｒ2+が電子を１個を失い３価のＣ
ｒ3+となる。負極と正極で授受された電子は、図示しな
い外部回路を通って仕事をし、電力を放出する。
上記実施例によれば、タンクを簡単なプラスチックシー
ト６で仕切るだけで、従来の２個のタンクを１個のタン
クにすることができ、装置構成を簡単かつコンパクトに
することができるとともに、電池建造費の低減を図るこ
とができる。
ト６で仕切るだけで、従来の２個のタンクを１個のタン
クにすることができ、装置構成を簡単かつコンパクトに
することができるとともに、電池建造費の低減を図るこ
とができる。
第２図および第３図は、それぞれ半仕切板を設けた本発
明のさらに好適な実施例を示す貯蔵タンクの正面図およ
び平面図である。この貯蔵タンク７は、プラスチックシ
ート６を設けて一個のタンク内に両極液の貯蔵室を設け
る点は第１図の実施例と同じであるが、各貯蔵室に懸垂
型半仕切板８と直立型半仕切板１０（第２図）および平
面仕切板９（第３図）を液の入口から出口方向に交互に
設けた点で異なる。
明のさらに好適な実施例を示す貯蔵タンクの正面図およ
び平面図である。この貯蔵タンク７は、プラスチックシ
ート６を設けて一個のタンク内に両極液の貯蔵室を設け
る点は第１図の実施例と同じであるが、各貯蔵室に懸垂
型半仕切板８と直立型半仕切板１０（第２図）および平
面仕切板９（第３図）を液の入口から出口方向に交互に
設けた点で異なる。
このような半仕切板を設けることにより、ライン５ａお
よび５ｂから流入した液は、半仕切板によって形成され
た流路（小室）を押出し流によって流れ、最後の室より
出た液がポンプ３ａ、３ｂによって電池セルスタックに
送液されるので、タンク内の活物質の偏在の問題を解決
することができる。従来は活物質の偏在の問題を解決す
るために、タンクに攪拌機を設けて完全混合型のタンク
にするか、偏在を無視する形で充放電が行なわれていた
が、本発明によれば、活物質の偏在を逆に利用して、充
放電エネルギー効率を例えば従来の約１０％向上させる
ことができ、また充電到達深度が大きく改善されるの
で、充放電エネルギー密度も約２０％向上する。また、
鉄−クロムレドックス・フロー型二次電池の充放電エネ
ルギー効率も約５％程度向上することができる。
よび５ｂから流入した液は、半仕切板によって形成され
た流路（小室）を押出し流によって流れ、最後の室より
出た液がポンプ３ａ、３ｂによって電池セルスタックに
送液されるので、タンク内の活物質の偏在の問題を解決
することができる。従来は活物質の偏在の問題を解決す
るために、タンクに攪拌機を設けて完全混合型のタンク
にするか、偏在を無視する形で充放電が行なわれていた
が、本発明によれば、活物質の偏在を逆に利用して、充
放電エネルギー効率を例えば従来の約１０％向上させる
ことができ、また充電到達深度が大きく改善されるの
で、充放電エネルギー密度も約２０％向上する。また、
鉄−クロムレドックス・フロー型二次電池の充放電エネ
ルギー効率も約５％程度向上することができる。
（発明の効果） 本発明によれば、１基の活物質貯蔵タンクを正極液と負
極液の液面レベルがほぼ一致するところで仕切って正極
液タンクと負極液タンクとするため、該仕切材として自
らの形状を保持するだけの構造強度を有する、簡単かつ
安価な合成樹脂シートを用いることができ、これによ
り、従来の電池システムにおいて限界であった電池建造
費および電池設備所要面積の低減および縮小を同時に図
ることができる。例えばタンク（容器）建造費で約３０
％、タンク所要面積で約４０％の低減が可能となる。
極液の液面レベルがほぼ一致するところで仕切って正極
液タンクと負極液タンクとするため、該仕切材として自
らの形状を保持するだけの構造強度を有する、簡単かつ
安価な合成樹脂シートを用いることができ、これによ
り、従来の電池システムにおいて限界であった電池建造
費および電池設備所要面積の低減および縮小を同時に図
ることができる。例えばタンク（容器）建造費で約３０
％、タンク所要面積で約４０％の低減が可能となる。
第１図は、本発明の一実施例であるレドックス・フロー
型二次電池の構成を示す説明図、第２図および第３図
は、それぞれ本発明における貯蔵容器の好適な実施例を
示す正面図および平面図、第４図は、従来の２基の貯蔵
容器を用いた二次電池の構成を示す説明図である。 １……正極液タンク、２……負極液タンク、３ａ、３ｂ
……送液ポンプ、４……電池セルスタック、５ａ、５ｂ
……送液管、６……プラスチックシート。
型二次電池の構成を示す説明図、第２図および第３図
は、それぞれ本発明における貯蔵容器の好適な実施例を
示す正面図および平面図、第４図は、従来の２基の貯蔵
容器を用いた二次電池の構成を示す説明図である。 １……正極液タンク、２……負極液タンク、３ａ、３ｂ
……送液ポンプ、４……電池セルスタック、５ａ、５ｂ
……送液管、６……プラスチックシート。
Claims (1)
- 【請求項１】正極室および負極室を有する電池セルスタ
ックと、液状である正極活物質および負極活物質をそれ
ぞれ貯蔵する貯蔵容器とを備え、上記正極活物質および
負極活物質をそれぞれ上記正極室および負極室に循環さ
せて電解反応を行わせる液体循環型電池において、上記
貯蔵容器を正極活物質および負極活物質の液面レベルが
ほぼ一致するところで合成樹脂シートにより分割し、該
分割された各室にそれぞれ正極活物質および負極活物質
を貯蔵するようにしたことを特徴とする液体循環型電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59266814A JPH0622151B2 (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 液体循環型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59266814A JPH0622151B2 (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 液体循環型電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61143948A JPS61143948A (ja) | 1986-07-01 |
| JPH0622151B2 true JPH0622151B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=17436039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59266814A Expired - Lifetime JPH0622151B2 (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 液体循環型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622151B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0815093B2 (ja) * | 1986-05-24 | 1996-02-14 | 住友電気工業株式会社 | 電解液循環型２次電池 |
| JPH0227666A (ja) * | 1988-07-18 | 1990-01-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レドックスフロー型２次電池 |
| JPH044569A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電解液貯蔵タンク |
| JP2011108659A (ja) * | 2011-01-27 | 2011-06-02 | Panasonic Corp | 燃料電池システム |
| JP5226814B2 (ja) * | 2011-01-27 | 2013-07-03 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム |
| JP7121044B2 (ja) * | 2017-04-28 | 2022-08-17 | イーエスエス テック インコーポレーテッド | 加圧マルチチャンバタンクを使用した統合水素リサイクルシステム |
-
1984
- 1984-12-18 JP JP59266814A patent/JPH0622151B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61143948A (ja) | 1986-07-01 |
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