JPH01112672A - Electrolyte regenerator for redox flow cell - Google Patents

Electrolyte regenerator for redox flow cell

Info

Publication number
JPH01112672A
JPH01112672A JP62270619A JP27061987A JPH01112672A JP H01112672 A JPH01112672 A JP H01112672A JP 62270619 A JP62270619 A JP 62270619A JP 27061987 A JP27061987 A JP 27061987A JP H01112672 A JPH01112672 A JP H01112672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive electrode
redox flow
flow battery
negative electrode
electrolyte
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.)
Pending
Application number
JP62270619A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Shimizu
雅之 清水
Toshio Shigematsu
敏夫 重松
Toru Kashiwagi
亨 柏木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Electric Power Co Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kansai Electric Power Co Inc, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Kansai Electric Power Co Inc
Priority to JP62270619A priority Critical patent/JPH01112672A/en
Publication of JPH01112672A publication Critical patent/JPH01112672A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04186—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of liquid-charged or electrolyte-charged reactants
    • 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
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、レドックスフロー電池の電解液を再生する
ための装置に関するものであり、特に、安全で、その操
作が簡便な、レドックスフロー電池の電解液再生装置に
関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a device for regenerating the electrolyte of a redox flow battery, and in particular to a device for regenerating the electrolyte of a redox flow battery, which is safe and easy to operate. The present invention relates to an electrolyte regeneration device.

［従来の技術］ 第２図は、従来より提案されているレドックスフロー電
池の概略構成図である。レドックスフロー電池１は、セ
ル２、正極液タンク３および負極液タンク４を備える。[Prior Art] FIG. 2 is a schematic diagram of a redox flow battery that has been proposed in the past. The redox flow battery 1 includes a cell 2, a positive electrode liquid tank 3, and a negative electrode liquid tank 4.

セル２内は、たとえばイオン交換膜からなる隔膜５によ
り仕切られており、−刃側が正極セル２　ａ　ｓ他方側
が負極セル２ｂを構成している。正極セル２ａおよび負
極セル２ｂ内には、それぞれ電極として正極６あるいは
負極７が配置されている。The inside of the cell 2 is partitioned by a diaphragm 5 made of, for example, an ion exchange membrane, with the negative electrode side forming a positive electrode cell 2 a s and the other side forming a negative electrode cell 2 b. A positive electrode 6 or a negative electrode 7 is disposed as an electrode in the positive electrode cell 2a and the negative electrode cell 2b, respectively.

第２図に示したレドックスフロー電池１では、たとえば
鉄イオン、クロムイオンのような原子価の変化するイオ
ンの水溶液をタンク３，４に貯蔵し、これをポンプＰで
流通型電解セル２に送液し、酸化還元反応により充放電
を行なう。In the redox flow battery 1 shown in FIG. 2, an aqueous solution of ions whose valences change, such as iron ions and chromium ions, is stored in tanks 3 and 4, and is sent to the flow-through electrolytic cell 2 by a pump P. The liquid is then charged and discharged through an oxidation-reduction reaction.

たとえば、正極活物質としてＦｅ”／Ｆｅ２十、負極活
物質としてＣｒ”／（ｒ’＋を用い、それぞれ、塩酸溶
液とした場合、各酸化還元系の両極６．７における電池
反応は、下記の式のようになる。For example, when Fe''/Fe20 is used as the positive electrode active material and Cr''/(r'+ is used as the negative electrode active material, and each is made into a hydrochloric acid solution, the battery reaction at both electrodes 6.7 of each redox system is as follows. It becomes like the formula.

上述の式の電気化学反応により、約１ボルトの起電力が
得られる。The electrochemical reaction of the above equation results in an electromotive force of about 1 volt.

しかしながら、現実には、上述の電気化学反応は、両極
６，７において等しく進行するものではない。この原因
としては、次の副反応が考えられる。However, in reality, the above-mentioned electrochemical reaction does not proceed equally at both electrodes 6 and 7. The following side reactions are considered to be the cause of this.

第１に、充電末期には、負極において水素ガスが発生し
、それによって上記酸化還元ペアの絶対量が減少する。First, at the end of charging, hydrogen gas is generated at the negative electrode, thereby reducing the absolute amount of the redox pair.

第２に、Ｃｒ２＋イオンが比較的不安定であり、空気中
の酸素による酸化を受けやすく、容易にＣｒ３＋イオン
に変化してしまう。この場合も、電池反応に預る酸化還
元ペアの絶対量が減少する。Second, Cr2+ ions are relatively unstable, susceptible to oxidation by oxygen in the air, and easily converted to Cr3+ ions. In this case as well, the absolute amount of redox pairs deposited in the battery reaction decreases.

よって、上述のような副反応が生じると、酸化還元ペア
（Ｃｒ”／Ｆｅ２＋またはＣｒ”／Ｆｅ”）の絶対量が
減少し、充放電動作を繰返すうちに、電池貯蔵電力量す
なわち電池容量が低下することになる。のみならず、電
池の内部抵抗が増大し、充放電効率も低下しがちとなる
。Therefore, when the above-mentioned side reactions occur, the absolute amount of the redox pair (Cr"/Fe2+ or Cr"/Fe") decreases, and as the charging and discharging operations are repeated, the amount of energy stored in the battery, that is, the battery capacity decreases. Not only that, but also the internal resistance of the battery increases and the charging/discharging efficiency tends to decrease.

上述の問題を解消するために、たとえば特願昭６２−１
３９５４６号公報に、レドックスフロー電池の電解液再
生装置に関する技術が開示されている。In order to solve the above-mentioned problem, for example, Japanese Patent Application No. 62-1
Japanese Patent No. 39546 discloses a technology related to an electrolyte regeneration device for a redox flow battery.

第３図は特願昭６２−１３９５４６号公報に記載されて
いるレドックスフロー電池の電解液再生装置の概略構成
図である。図において、図面上部には、第２図に示した
構造と同様のレドックスフロー電池１が設けられている
。このレドックスフロー電池１の正極液タンク４に、レ
ドックスフロー電池の電解液再生装置１１が接続されて
いる。FIG. 3 is a schematic diagram of an electrolyte regeneration device for a redox flow battery described in Japanese Patent Application No. 139546/1982. In the figure, a redox flow battery 1 having a structure similar to that shown in FIG. 2 is provided in the upper part of the figure. A redox flow battery electrolyte regeneration device 11 is connected to the positive electrode tank 4 of the redox flow battery 1.

上部に配置されているレドックスフロー電池１の部分に
ついては、第２図に示したレドックスフロー電池と同様
であるため、その説明は省略する。The portion of the redox flow battery 1 disposed at the top is the same as the redox flow battery shown in FIG. 2, and therefore the description thereof will be omitted.

他方、該レドックスフロー電池１に接続されているレド
ックスフロー電池の電解液再生装置１１は、隔膜１５に
より隔てられた正極液槽１２および負極液槽１３を有す
る。正極液槽１２には正極１６が、負極液槽１３には負
極１７が浸漬されている。この正極１６および負極１７
は、該正極１６８よび負極１７から通電し、正極液槽１
２および負極液槽１３において電気化学反応を起こさせ
るために設けられているものである。On the other hand, a redox flow battery electrolyte regeneration device 11 connected to the redox flow battery 1 has a positive electrode liquid tank 12 and a negative electrode liquid tank 13 separated by a diaphragm 15 . A positive electrode 16 is immersed in the positive electrode liquid tank 12 , and a negative electrode 17 is immersed in the negative electrode liquid tank 13 . This positive electrode 16 and negative electrode 17
is supplied with electricity from the positive electrode 168 and the negative electrode 17, and the positive electrode liquid tank 1
2 and the negative electrode liquid tank 13 to cause an electrochemical reaction.

正極液槽１２には気液分離器２１と正極液タンク１８が
接続されており、この正極液タンク１８から、ＨＣｕ溶
液が、正極液槽１２に、ポンプＰ、により供給されるよ
うになっている。気液分離器２１は、正極液槽１２から
発生してくる塩素ガスを、塩酸溶液から分離するための
ものである。A gas-liquid separator 21 and a cathode liquid tank 18 are connected to the cathode liquid tank 12, and the HCu solution is supplied from the cathode liquid tank 18 to the cathode liquid tank 12 by a pump P. There is. The gas-liquid separator 21 is for separating chlorine gas generated from the positive electrode liquid tank 12 from the hydrochloric acid solution.

負極液槽１３は、レドックスフロー電池１の正極液タン
ク４に接続されており、レドックスフロー電池１の正極
液タンク４内の正極液が、負極液槽１３に供給され、か
つ負極液槽１３から正極液タンク４に排出され得るよう
になっている。The anode solution tank 13 is connected to the cathode solution tank 4 of the redox flow battery 1 , and the cathode solution in the cathode solution tank 4 of the redox flow battery 1 is supplied to the anode solution tank 13 and is removed from the anode solution tank 13 . It can be discharged into a catholyte tank 4.

上述した電解液再生装置の動作を、正極活物質として、
Ｆｅ１ｌ＋／Ｆｅ２＋イオン、負極活物質としてＣｒ”
／Ｃｒ２＋イオンを用いた場合について説明する。The operation of the electrolyte regeneration device described above is performed as a positive electrode active material.
Fe1l+/Fe2+ ions, Cr” as negative electrode active material
The case where /Cr2+ ions are used will be explained.

まず、レドックスフロー電池１において、充放電動作が
繰返されるに従い、上記酸化還元ペアのうち、Ｆｅ３＋
イオン（またはＣｒ３＋イオン）が過剰となり、上述し
たように電解液の劣化が生じてくる。この電解液再生装
置では、この過剰となったＦｅ”＋イオンが電解液再生
装置１１により還元される。したがって、Ｆｅ２＋イオ
ンが再生され、酸化還元ペアのバランスは正常とされる
。First, in the redox flow battery 1, as the charging/discharging operation is repeated, Fe3+
Ions (or Cr3+ ions) become excessive, and the electrolytic solution deteriorates as described above. In this electrolyte regeneration device, the excess Fe''+ ions are reduced by the electrolyte regeneration device 11. Therefore, Fe2+ ions are regenerated and the balance of redox pairs is made normal.

すなわち、レドックスフロー電池１の正極液タンク４か
ら、酸化または還元装置１１の負極液槽１３に供給され
たレドックスフロー電池１の正極液は、電極１６．１７
から通電することにより、下記の式（１）に従い反応す
る。That is, the positive electrode liquid of the redox flow battery 1 is supplied from the positive electrode liquid tank 4 of the redox flow battery 1 to the negative electrode liquid tank 13 of the oxidation or reduction device 11.
By supplying electricity from the point, a reaction occurs according to the following formula (1).

Ｆｅ”　”　＋ｅ−ｅ−Ｆｅ２”　　　　　（１）他方
、正極液タンク１８から正極液槽１２に供給された正極
液すなわちＨＣｉでは、下記の式（２）および（３）で
表わされる反応が生じる。Fe""+ee-e-Fe2" (1) On the other hand, in the positive electrode solution, that is, HCi, supplied from the positive electrode tank 18 to the positive electrode tank 12, reactions represented by the following formulas (2) and (3) occur.

Ｃ１１−−１／２ＣＩＬ２／＋ｅ　　　　（２）１／２
Ｈ２０→１／４０２ｐ＋Ｈ＋＋ｅ　　（３）したがって
、電解液再生装置１１では、Ｆｅ”１イオンがＦｅ２＋
イオンに還元されることになり、正極１６においては塩
素ガス（または酸素ガス）が発生することになる。この
ため、安全性の点から塩素ガス吸収装置２２が必要とな
る。電解液再生装置１１で還元されたＦｅ２＋イオンが
、レドックスフロー電池１の正極液タンク４に戻される
と、レドックスフロー電池１における酸化還元ペアの量
が当初の状態に回復される。C11--1/2CIL2/+e (2)1/2
H20→1/402p+H++e (3) Therefore, in the electrolyte regenerating device 11, Fe”1 ion becomes Fe2+
It will be reduced to ions, and chlorine gas (or oxygen gas) will be generated at the positive electrode 16. Therefore, the chlorine gas absorption device 22 is required from the viewpoint of safety. When the Fe2+ ions reduced in the electrolyte regenerating device 11 are returned to the cathode tank 4 of the redox flow battery 1, the amount of redox pairs in the redox flow battery 1 is restored to its original state.

［発明が解決しようとする問題点］ 上述のごとく、従来の電解液再生装置では、レドックス
フロー電池の正極活物質を含む電解液を電気化学的に再
生するための液（以下電解液再生液という）として、塩
酸溶液を用いている。この塩酸は、電解液再生液として
は優秀な性能を有するものである。しかしながら、上述
の（２）式からも明らかなように、正極液槽から有毒な
塩素ガスが発生してくるので、基本的に安全性に欠は実
用化の際には、ガス吸収装置２２が必要となりコンパク
ト性にも欠け、さらにその操作が不便となるという問題
点があった。また、塩素ガスを扱うため、装置材料には
耐腐食性材料が要求され、またリーク防止のための気密
化にも十分な配慮が必要であり、コスト高にもなってい
た。[Problems to be Solved by the Invention] As mentioned above, in the conventional electrolyte regeneration device, a solution for electrochemically regenerating the electrolyte containing the positive electrode active material of the redox flow battery (hereinafter referred to as electrolyte regeneration solution) is used. ), a hydrochloric acid solution is used. This hydrochloric acid has excellent performance as an electrolyte regenerating solution. However, as is clear from equation (2) above, toxic chlorine gas is generated from the cathode liquid tank, so it is basically unsafe to use the gas absorption device 22 when put into practical use. This poses a problem in that it is necessary, lacks compactness, and is inconvenient to operate. Furthermore, since the equipment handles chlorine gas, corrosion-resistant materials are required for the equipment, and sufficient consideration must be given to airtightness to prevent leaks, resulting in high costs.

この発明は上記のような問題点を根本的に解決するため
になされたもので、安全で、余分なガス吸収装置が不要
なコンパクト型であり、かつ操作が簡便なレドックスフ
ロー電池の電解液再生装置を提供することを目的とする
。This invention was made to fundamentally solve the above-mentioned problems, and is a safe, compact type that does not require an extra gas absorption device, and an easy-to-operate electrolyte regeneration method for redox flow batteries. The purpose is to provide equipment.

［問題点を解決するための手段］ この発明は、正極と負極が隔膜により分離され、正極に
正極活物質を含む電解液が供給され、負極に負極活物質
を含む電解液が供給され、充放電を行なうレドックスフ
ロー電池の、電解液を再生するためのものであり、隔膜
を介して設けられた正極液槽および負極液槽を備えた、
レドックスフロー電池の電解液再生装置にかかるもので
ある。そして、前記負極液槽は、前記レドックスフロー
電池の正極側との間で正極活物質を含む電解液を授受し
得るように、該正極側に接続されている。−方、前記正
極液槽には、前記レドックスフロー電池の正極活物質を
含む電解液を電気化学的に再生するための硫酸溶液が導
入されている。[Means for Solving the Problems] The present invention is characterized in that a positive electrode and a negative electrode are separated by a diaphragm, an electrolytic solution containing a positive electrode active material is supplied to the positive electrode, an electrolytic solution containing a negative electrode active material is supplied to the negative electrode, and a charging process is performed. It is for regenerating the electrolyte of a redox flow battery that performs discharge, and is equipped with a positive electrode liquid tank and a negative electrode liquid tank provided through a diaphragm.
This relates to an electrolyte regeneration device for redox flow batteries. The negative electrode liquid tank is connected to the positive electrode side of the redox flow battery so as to be able to transfer an electrolytic solution containing a positive electrode active material to and from the positive electrode side of the redox flow battery. - On the other hand, a sulfuric acid solution for electrochemically regenerating an electrolytic solution containing a positive electrode active material of the redox flow battery is introduced into the positive electrode liquid tank.

［作用］ この発明に係る電解液再生装置の負極液槽では次のよう
な電気化学反応が起こる。[Function] The following electrochemical reaction occurs in the negative electrode liquid tank of the electrolyte regeneration device according to the present invention.

Ｆｅ”　”　＋ｅ−＋Ｆｅ２＋　　　　（４）また、本
発明に係る電解液再生装置の正極液槽では電気化学反応
が起こる。Fe'''' +e-+Fe2+ (4) Furthermore, an electrochemical reaction occurs in the positive electrode tank of the electrolyte regeneration device according to the present invention.

１／２Ｈ２０→Ｈ”　＋１／４０２＋ｅ　　（５）した
がって、本発明に係る電解液再生装置において、電気化
学反応により発生してくるガスは、酸素ガスであり、無
毒のものである。1/2H20→H” +1/402+e (5) Therefore, in the electrolyte regeneration device according to the present invention, the gas generated by the electrochemical reaction is oxygen gas and is non-toxic.

［実施例］ 以下、この発明を実施例により説明するが、本発明はこ
れに限定されるものではない。[Examples] The present invention will be explained below using Examples, but the present invention is not limited thereto.

第１図はこの発明の一実施例を説明するための概略構成
図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining an embodiment of the present invention.

レドックスフロー電池部分１の構成は、第２図および第
３図に示したものと同じであるので、その説明を省略す
る。The configuration of the redox flow battery section 1 is the same as that shown in FIGS. 2 and 3, so its explanation will be omitted.

本発明に係る電解液再生装置１１は、隔膜１５を介して
設けられた正極１６を有する正極液槽１２と、負極１７
を有する負極液槽１３を備えている。負極液槽１３は、
レドックスフロー電池１の正極６側との間で正極活物質
を含む電解液を授受し得るように、正極タンク４に接続
されている。The electrolyte regeneration device 11 according to the present invention includes a positive electrode liquid tank 12 having a positive electrode 16 provided through a diaphragm 15, and a negative electrode 17.
A negative electrode liquid tank 13 is provided. The negative electrode liquid tank 13 is
It is connected to the positive electrode tank 4 so that an electrolytic solution containing a positive electrode active material can be transferred to and from the positive electrode 6 side of the redox flow battery 1 .

一方、電解液再生装置１１の正極液槽１２には、気液分
離器２１と正極液タンク１８とが接続されており、ポン
プ１９によりその間を硫酸溶液が循環するように構成さ
れている。気液分離器２１は、正極液槽１２から発生し
てくる酸素ガスを、硫酸溶液から分離するためのもので
ある。On the other hand, a gas-liquid separator 21 and a cathode liquid tank 18 are connected to the cathode liquid tank 12 of the electrolyte regenerating device 11, and a sulfuric acid solution is circulated between them by a pump 19. The gas-liquid separator 21 is for separating oxygen gas generated from the positive electrode liquid tank 12 from the sulfuric acid solution.

次に、上述した電解液再生装置の動作を、正極活物質と
してＦｅ”／Ｆｅ２＋イオン、負極活物質としてＣｒ３
＋／Ｃｒ２＋イオンを用いた場合について説明する。Next, the operation of the electrolyte regeneration device described above will be described with Fe''/Fe2+ ions as the positive electrode active material and Cr3 as the negative electrode active material.
A case where +/Cr2+ ions are used will be explained.

まず、レドックスフロー電池１において、充放電動作が
繰返されるに従い、上記酸化還元ペアのうち、Ｆｅ３＋
イオン（またはＣｒ”＋イオン）が過剰となり、前述し
たように電解液の劣化が生じてくる。この実施例の装置
では、この過剰となったＦｅ３＋イオンが電解液再生装
置１１１とより還元される。したがって、Ｆｅ２＋イオ
ンが再生され、酸化還元ペアのバランスが正常とされる
。First, in the redox flow battery 1, as the charging/discharging operation is repeated, Fe3+
The ions (or Cr"+ ions) become excessive, and the electrolyte deteriorates as described above. In the device of this embodiment, the excess Fe3+ ions are reduced by the electrolyte regenerating device 111. Therefore, Fe2+ ions are regenerated and the balance of redox pairs is normalized.

すなわち、レドックスフロー電池１の正極液タンク４か
ら、電解液再生装置１１の負極液槽１３に供給されたレ
ドックスフロー電池の正極液は、電極１６．１７から通
電することにより、下記の式（６）に従い還元される。That is, the positive electrode liquid of the redox flow battery is supplied from the positive electrode liquid tank 4 of the redox flow battery 1 to the negative electrode liquid tank 13 of the electrolyte regenerating device 11 by applying electricity from the electrodes 16 and 17, so that the following equation (6 ).

Ｆｅ”　”　＋ｅ−＊Ｆｅ２”　　　　　（６）他方、
正極液にタンク１８から負極液槽１２に供給された負極
液すなわち硫酸溶液では、下記の式（７）で表わされる
反応が生じる。Fe” ” +e−*Fe2” (6) On the other hand,
In the negative electrode liquid, that is, the sulfuric acid solution, which is supplied to the positive electrode liquid from the tank 18 to the negative electrode liquid tank 12, a reaction expressed by the following formula (7) occurs.

１／２Ｈ２０＝１／４０２＋Ｈ”＋ｅ　　（７）したが
って、電解液再生装置では、Ｆｅ３＋イオンがＦｅ２＋
イオンに還元されることになり、正極１６においては、
酸素ガスが発生することになる。硫酸溶液は正極液槽１
２、気液分離器１１および正極液タンク１８間をポンプ
１９により循環させられているので、酸素ガスは気液分
離器２１により分離される。酸素ガスは無毒であるので
、そのまま大気に放出でき特別なガス吸収装置は不要で
ある。また、酸素ガスは人体に安全であり、そのため装
置の気密化も不要であり、取扱い操作が簡便となる。ま
た、装置材質にも特殊材料を要求せず経済的にも勝れて
いる。1/2H20=1/402+H”+e (7) Therefore, in the electrolyte regeneration device, Fe3+ ions become Fe2+
It will be reduced to ions, and at the positive electrode 16,
Oxygen gas will be generated. Sulfuric acid solution is in cathode liquid tank 1
2. Since the oxygen gas is circulated between the gas-liquid separator 11 and the cathode liquid tank 18 by the pump 19, the oxygen gas is separated by the gas-liquid separator 21. Since oxygen gas is non-toxic, it can be released into the atmosphere as is and no special gas absorption equipment is required. In addition, oxygen gas is safe for the human body, so there is no need to make the device airtight, making handling and operation simple. In addition, it does not require special materials for the equipment, making it economically advantageous.

実験例 電極面積１５００ｃｍ２のレドックスフロー電池および
電解液再生装置を用い、実験を行なった。　　　　　　
゛レドックスフロー電池のセルにおいては、隔膜材料と
して陽イオン交換膜を用い、正負極電極としては、共に
カーボン繊維布とグラファイト板とを組合わせたものを
用いた。また、電解液再生装置のセルにおいては、隔膜
材料として陽イオン交換膜を用い、負極電極にはカーボ
ン繊維布とグラファイト板とを組合わせたものを用い、
正極電極には酸化鉛を用いた。実験の条件は次のとおり
である。Experimental Example An experiment was conducted using a redox flow battery with an electrode area of 1500 cm 2 and an electrolyte regeneration device.
In the cell of the redox flow battery, a cation exchange membrane was used as the diaphragm material, and a combination of carbon fiber cloth and graphite plates was used as the positive and negative electrodes. In addition, in the cell of the electrolyte regeneration device, a cation exchange membrane is used as the diaphragm material, and a combination of carbon fiber cloth and graphite plate is used for the negative electrode.
Lead oxide was used for the positive electrode. The conditions of the experiment were as follows.

（１）　レドックスフロー電池の電池側■　電解液 正極側：ＦｅＣｆｌｚｌモルを３ＮＨＣｆｌに溶解させ
たもの。(1) Battery side of redox flow battery■ Electrolyte positive electrode side: FeCflzl mol dissolved in 3NHCfl.

負極側：ＣｒＣＱ、、１モルを３ＮＨＣＱに溶解したも
の。Negative electrode side: 1 mol of CrCQ dissolved in 3NHCQ.

■　電流密度：４０ｍＡ／ｃｍ２ 上記条件で構成したレドックスフロー電池で、定電流充
放電を５０回繰返し、初期放電可能時間１００分であっ
たものを７５分のものにした。この劣化電解液を再生試
験に供した。(2) Current density: 40 mA/cm2 With the redox flow battery configured under the above conditions, constant current charging and discharging was repeated 50 times, and the initial dischargeable time was changed from 100 minutes to 75 minutes. This degraded electrolyte was subjected to a regeneration test.

（２）　電解液再生装置側 ■　電解液再生液７３ＮＨ２Ｓｏ。(2) Electrolyte regeneration device side ■ Electrolyte regeneration solution 73NH2So.

■　電流密度：４０ｍＡ／ｃｍ２ 上記条件下で、電解液再生装置を運転した。このとき酸
素ガスが発生し、放電可能時間９８分のレドックスフロ
ー電池が再生された。(2) Current density: 40 mA/cm2 The electrolyte regenerator was operated under the above conditions. At this time, oxygen gas was generated, and the redox flow battery with a dischargeable time of 98 minutes was regenerated.

［効果］ 以上説明したとおり、本発明に係るレドックスフロー電
池の電解液再生装置では、その正極液層に電解液再生液
として硫酸溶液を導入しているので、電解液再生に伴な
って発生するガスは酸素ガスとなる。酸素ガスは無毒の
ものであるので、人体に安全なものとなり、そのまま、
大気中に放出が可能であり、このため従来の電解液再生
装置に比べ、その構成が単純でコンパクトになり、気密
化が不要である等、その取扱い操作も簡便となる。[Effect] As explained above, in the electrolyte regeneration device for a redox flow battery according to the present invention, a sulfuric acid solution is introduced as an electrolyte regeneration liquid into the positive electrode layer, so The gas becomes oxygen gas. Oxygen gas is non-toxic, so it is safe for humans and can be used as is.
It can be released into the atmosphere, and as a result, compared to conventional electrolyte regeneration devices, its structure is simpler and more compact, and it does not need to be airtight, making its handling easier.

さらに、装置材質にも特殊な材料は不要であり、安価と
なる。また、メンテナンスについても従来の塩素ガス発
生の場合にはガス吸収容器内の苛性ソーダの取替、塩酸
の補給を要したが、本発明に係る装置では酸素ガス発生
に要した量の水を定期的に補給するだけでよく、非常に
簡便となる。Furthermore, there is no need for special materials for the device, making it inexpensive. Regarding maintenance, in the case of conventional chlorine gas generation, it was necessary to replace the caustic soda in the gas absorption container and replenish hydrochloric acid, but with the device according to the present invention, the amount of water required for oxygen gas generation is periodically removed. All you have to do is replenish it, which is very convenient.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、この発明の一実施例の概略構成図、第２図は
従来のレドックスフロー電池の一例を示す概略構成図、
第３図は、従来の電解液再生装置を備えたレドックスフ
ロー電池の概略構成図である。 図において、１はレドックスフロー電池、３は負極液タ
ンク、４は正極液タンク、５は隔膜、６は正極、７は負
極、１１は電解液再生装置、１２は正極液槽、１３は負
極液槽、１５は隔膜である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional redox flow battery,
FIG. 3 is a schematic diagram of a redox flow battery equipped with a conventional electrolyte regeneration device. In the figure, 1 is a redox flow battery, 3 is a negative electrode tank, 4 is a positive electrode tank, 5 is a diaphragm, 6 is a positive electrode, 7 is a negative electrode, 11 is an electrolyte regenerator, 12 is a positive electrode tank, and 13 is a negative electrode The tank 15 is a diaphragm. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）正極と負極が隔膜により分離され、正極に正極活
物質を含む電解液が供給され、負極に負極活物質を含む
電解液が供給され、充放電を行なうレドックスフロー電
池の、電解液を再生するためのものであり、 隔膜を介して設けられた正極液槽および負極液槽を備え
た、レドックスフロー電池の電解液再生装置において、 前記負極液槽は、前記レドックスフロー電池の正極側と
の間で正極活物質を含む電解液を授受し得るように、該
正極側に接続されており、 前記正極液槽は、前記レドックスフロー電池の正極活物
質を含む電解液を電気化学的に再生するための硫酸溶液
が導入されていることを特徴とする、レドックスフロー
電池の電解液再生装置。(1) The positive electrode and negative electrode are separated by a diaphragm, the positive electrode is supplied with an electrolytic solution containing a positive electrode active material, and the negative electrode is supplied with an electrolytic solution containing a negative electrode active material, and the electrolytic solution of a redox flow battery is charged and discharged. In an electrolyte regeneration device for a redox flow battery, which is provided with a positive electrode liquid tank and a negative electrode liquid tank provided through a diaphragm, the negative electrode liquid tank is connected to the positive electrode side of the redox flow battery. The positive electrode tank is connected to the positive electrode side so that an electrolytic solution containing a positive electrode active material can be transferred between An electrolyte regeneration device for a redox flow battery, characterized in that a sulfuric acid solution is introduced for the purpose of （２）前記正極活物質が鉄イオンである特許請求の範囲
第１項記載の、レドックスフロー電池の電解液再生装置
。(2) The electrolyte regeneration device for a redox flow battery according to claim 1, wherein the positive electrode active material is iron ions. （３）前記負極活物質がクロムイオンである特許請求の
範囲第１項または第２項に記載の、レドックスフロー電
池の電解液再生装置。(3) The electrolyte regeneration device for a redox flow battery according to claim 1 or 2, wherein the negative electrode active material is a chromium ion.
JP62270619A 1987-10-27 1987-10-27 Electrolyte regenerator for redox flow cell Pending JPH01112672A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62270619A JPH01112672A (en) 1987-10-27 1987-10-27 Electrolyte regenerator for redox flow cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62270619A JPH01112672A (en) 1987-10-27 1987-10-27 Electrolyte regenerator for redox flow cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01112672A true JPH01112672A (en) 1989-05-01

Family

ID=17488610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62270619A Pending JPH01112672A (en) 1987-10-27 1987-10-27 Electrolyte regenerator for redox flow cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01112672A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019533890A (en) * 2017-02-10 2019-11-21 エルジー・ケム・リミテッド Electrolyte regeneration method and regeneration device for flow battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019533890A (en) * 2017-02-10 2019-11-21 エルジー・ケム・リミテッド Electrolyte regeneration method and regeneration device for flow battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH01307173A (en) Electrolyte regenerating device for redox flow battery
US11626608B2 (en) Redox flow battery systems and methods of manufacture and operation and reduction of metallic impurities
EP0664930B1 (en) Electrochemical apparatus for power delivery utilizing an air electrode
EP0517217B1 (en) Redox battery
US4576878A (en) Method and apparatus for rebalancing a redox flow cell system
JPS6380480A (en) Fuel battery and generation therewith
JPH0227667A (en) Redox flow battery with electrolyte regeneration device and its battery capacity maintenance method
JPH0227668A (en) How to maintain battery capacity of redox flow battery
JP2000030721A (en) Method for regenerating electrolyte solution for all vanadium redox flow batteries
JPS63205057A (en) redox flow battery
JPH03192662A (en) Redox flow battery battery capacity recovery method
JPH01112672A (en) Electrolyte regenerator for redox flow cell
JPS6290875A (en) Redox flow battery electrolyte regeneration device
JPS61211960A (en) secondary battery
JPS58176880A (en) Operation control method of redox-flow type battery
JPS63195970A (en) redox flow battery
JPS63304580A (en) Redox flow battery electrolyte regeneration device
JPH0546063B2 (en)
JPH0364863A (en) Redox-flow cell with electrolyte regeneration unit
JPH02195650A (en) Electrode for redox flow battery
JPS63148563A (en) Rebalancing method for secondary battery
JPS59163770A (en) Method of producing oxygen
JPS60207258A (en) Secondary battery
JPH01102859A (en) Electrolyte distribution method for electrolyte flow type batteries
JPH0364864A (en) Redox flow battery electrolyte regeneration method