JPH01144568A - レドックスフロー型電池 - Google Patents
レドックスフロー型電池Info
- Publication number
- JPH01144568A JPH01144568A JP62301405A JP30140587A JPH01144568A JP H01144568 A JPH01144568 A JP H01144568A JP 62301405 A JP62301405 A JP 62301405A JP 30140587 A JP30140587 A JP 30140587A JP H01144568 A JPH01144568 A JP H01144568A
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- JP
- Japan
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- electrode
- battery
- cloth
- redox flow
- flow
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- Pending
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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
-
- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、電解液流通型電池例えば電力貯蔵を目的とす
るレドックスフロー型電池に関するものである。
るレドックスフロー型電池に関するものである。
［従来の技術］
近年電力の負荷変動に対して、種々の対策が考えられて
いるが、その対策の一環として電力貯蔵システムがある
が、その一つとして新型電池によるものが注目され開発
されつつある。
いるが、その対策の一環として電力貯蔵システムがある
が、その一つとして新型電池によるものが注目され開発
されつつある。
それら新型電池としては、レドックスフロー型電池、ナ
トリウム−硫黄電池、亜鉛−塩素電池、亜鉛−臭素電池
等がある。この中で、レドックスフロー型電池はレドッ
クスイオン（例えば鉄、クロムイオン）を含む電解液を
流通型電池に送り、酸化・還元することによって充電・
放電を行う常温作動型電池である。
トリウム−硫黄電池、亜鉛−塩素電池、亜鉛−臭素電池
等がある。この中で、レドックスフロー型電池はレドッ
クスイオン（例えば鉄、クロムイオン）を含む電解液を
流通型電池に送り、酸化・還元することによって充電・
放電を行う常温作動型電池である。
第２図はレドックスフロー型電池の構造を示す模式図で
ある。
ある。
図において、１ニレドックスフロー型電池、２：正極電
極、３：負極電極、４：イオン交換膜、５：複極板、６
：マニホールド、７：フレーム、８ニスリツトを示す。
極、３：負極電極、４：イオン交換膜、５：複極板、６
：マニホールド、７：フレーム、８ニスリツトを示す。
第２図に示すように、従来のレドックスフロー型電池１
では、一般に炭素繊維布例えばフェルト。
では、一般に炭素繊維布例えばフェルト。
不織布、ニット等が電解液流通型電池１の正極電極２及
び負極電極３として使われていた。
び負極電極３として使われていた。
ここで正極電極２及び負極電極３の電解液は各々マニホ
ールド６→スリツト８→正極電極２又は負極電極３→ス
リツト８→マニホールド６と順次流れる。
ールド６→スリツト８→正極電極２又は負極電極３→ス
リツト８→マニホールド６と順次流れる。
この時、正極電極２及び負極電極３とイオン交換膜４．
或いは正極電極２及び負極電極３と複極板５の間に隙間
が生ずると、各々の電極内部に比べると流動抵抗が小さ
いために、電解液は正極電極２及び負極電極３の内部を
流れずこの隙間に多く流れ片流れを生ずる。
或いは正極電極２及び負極電極３と複極板５の間に隙間
が生ずると、各々の電極内部に比べると流動抵抗が小さ
いために、電解液は正極電極２及び負極電極３の内部を
流れずこの隙間に多く流れ片流れを生ずる。
この片流れが生じると電池１内の電極と複極板間の抵抗
が増加したり電極反応が不均一になり内部抵抗が増加し
て性能の低下を引き起こす。
が増加したり電極反応が不均一になり内部抵抗が増加し
て性能の低下を引き起こす。
特にこの様な片流れは、
（１）各電解槽の品質の差
（２）正極電極と負極電極の流量差
によって主に正極室と負極室の圧力差が生じそのために
電極、イオン交換膜が変形することが主な要因であった
。
電極、イオン交換膜が変形することが主な要因であった
。
［発明が解決すべき問題点］
以上の如〈従来のレドックスフロー型電池には種々の問
題があった。
題があった。
本発明は、この片流れの結果生ずる電池抵抗の増加を防
止出来るレドックスフロー型電池を提供することを目的
とするものである。
止出来るレドックスフロー型電池を提供することを目的
とするものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、正極、負極のいずれか一方を形状の変わらな
い多孔質板電極とし、他方は電極厚みをフレーム厚みよ
り５〜２０％厚くした布状電極とし、該布状電極の室内
圧力をやや高めにし電解液の片流れを生じないようにし
たことを特徴とするレドックスフロー型電池である。
い多孔質板電極とし、他方は電極厚みをフレーム厚みよ
り５〜２０％厚くした布状電極とし、該布状電極の室内
圧力をやや高めにし電解液の片流れを生じないようにし
たことを特徴とするレドックスフロー型電池である。
［作用］
本発明のレドックスフロー型電池は、第１図に示すよう
に、電池の正極、負極のいずれか一方を形状の変わらな
い多孔質板電極とし、他方の電極厚みをフレーム厚みよ
り５〜２０％厚くした布状電極とし、かつ布状電極の室
内圧力を電解液の流速を制御すること等によりやや高め
にしたことにより、イオン交換膜が多孔質電極に粘り付
いた状態に保たれ、かつ布状電極については、５〜２０
％圧縮され、変形することがないので電池内の両極とイ
オン交換膜及び複極板との間に隙間を作らずに電解液の
片流れを発生しないので電池内の電極反応が均一となり
電池内部抵抗の増加が防止でき、又電極、イオン交換膜
の変形が生じなくなった。
に、電池の正極、負極のいずれか一方を形状の変わらな
い多孔質板電極とし、他方の電極厚みをフレーム厚みよ
り５〜２０％厚くした布状電極とし、かつ布状電極の室
内圧力を電解液の流速を制御すること等によりやや高め
にしたことにより、イオン交換膜が多孔質電極に粘り付
いた状態に保たれ、かつ布状電極については、５〜２０
％圧縮され、変形することがないので電池内の両極とイ
オン交換膜及び複極板との間に隙間を作らずに電解液の
片流れを発生しないので電池内の電極反応が均一となり
電池内部抵抗の増加が防止でき、又電極、イオン交換膜
の変形が生じなくなった。
次に本発明の実施例について述べる。
［実施例］
第１図は本発明の一実施例を示すレドッスフロー型電池
の模式説明図である。
の模式説明図である。
第１図において、１はレドックスフロー型電池の電解槽
、９は正極として用いられる変形しにくい多孔質板電極
で、黒鉛粉末と粒状のフェノール樹脂を板状に圧縮成形
し、焼結して作られた空隙率４５％、厚み３ｍｍ（形状
縦１００＋ＨＸ横１ｈｍ）のものを使用した。
、９は正極として用いられる変形しにくい多孔質板電極
で、黒鉛粉末と粒状のフェノール樹脂を板状に圧縮成形
し、焼結して作られた空隙率４５％、厚み３ｍｍ（形状
縦１００＋ＨＸ横１ｈｍ）のものを使用した。
他方の電極１０は負極として用いられる変形しやすいセ
ルローズ系炭素繊維の布状電極（東洋紡Ｂ曾３０８）を
使用した。
ルローズ系炭素繊維の布状電極（東洋紡Ｂ曾３０８）を
使用した。
そして多孔質板電極９及び布状電極１０がイオン交換膜
４及び複極板５との間に隙間を作らないように蜜着させ
て置く。此の場合布状電極１０（負極）の厚みは圧縮さ
れない状態で１．８ｍ＋＊（形状は正極と同じ）のもの
を用い、フレーム厚みを１．５ｍｍにして、多孔質板電
極９及び布状電極１０が夫々イオン交換膜４や複極板５
と蜜着するように調整した。
４及び複極板５との間に隙間を作らないように蜜着させ
て置く。此の場合布状電極１０（負極）の厚みは圧縮さ
れない状態で１．８ｍ＋＊（形状は正極と同じ）のもの
を用い、フレーム厚みを１．５ｍｍにして、多孔質板電
極９及び布状電極１０が夫々イオン交換膜４や複極板５
と蜜着するように調整した。
正極には塩化第一鉄の塩酸酸性溶液、負極には塩化第ニ
クロムの塩酸酸性溶液を流通して充放電実験を行った。
クロムの塩酸酸性溶液を流通して充放電実験を行った。
比較のために、正極にも電極１０と同一の布状電極を使
用した従来方式の電解槽も作成し充放電実験を行った。
用した従来方式の電解槽も作成し充放電実験を行った。
−その結果、以下のことが判明した。
（１）画電極に布状電極を用いた電解槽で負極側の圧力
を正極側に対して１００ ｍ＋５１１ｇ高くしたところ
ろ電圧効率は８１％から６１％へと低下した。
を正極側に対して１００ ｍ＋５１１ｇ高くしたところ
ろ電圧効率は８１％から６１％へと低下した。
この電解槽の押さえ板に透明なアクリル板を用いて流れ
の可視化実験を行い、電解槽内の流れを観察したところ
、圧力の高い極の電極布と押さえ板の間に隙間が生じ、
偏流れが起こっていることが判明した。
の可視化実験を行い、電解槽内の流れを観察したところ
、圧力の高い極の電極布と押さえ板の間に隙間が生じ、
偏流れが起こっていることが判明した。
（２）第１図に示すような多孔質板電極を用いて（１）
と同様な実験を行ったところ、電圧効率の低下は認めら
れなかった。従って、単に布状電極側が負圧にならない
ように制御するだけで、電池性能を容易に維持出来るよ
うになった。
と同様な実験を行ったところ、電圧効率の低下は認めら
れなかった。従って、単に布状電極側が負圧にならない
ように制御するだけで、電池性能を容易に維持出来るよ
うになった。
（３）複極板５と多孔質板電極板９とによって電解槽の
強度が増し、複極板が割れる危険性は少なくなった。
強度が増し、複極板が割れる危険性は少なくなった。
［発明の効果コ
本発明のレドックスフロー型電池によれば、画電極とも
複極板或いはイオン交換膜との間の隙間が生じないので
電解液の片流れを起こさずセル抵 ・抗の増加が無くな
゛す、複極板と変形しない多孔質板電極とによって電解
槽の強度が増し、複極板が割れる危険性が少なくなる等
本電池の品質向上に役立つ等の効果を奏するものである
。
複極板或いはイオン交換膜との間の隙間が生じないので
電解液の片流れを起こさずセル抵 ・抗の増加が無くな
゛す、複極板と変形しない多孔質板電極とによって電解
槽の強度が増し、複極板が割れる危険性が少なくなる等
本電池の品質向上に役立つ等の効果を奏するものである
。
第１図は本発明の一実施例を示すし“ドックスフロー型
電池の模式説明図、第２図はレドックスフロー型電池の
原理を示す模式図である。 図において、１ニレドックスフロー型電池、２：正極電
極、３：負極電極、４：イオン交換膜、５：複極板、６
：マニホールド、７：フレーム、８ニスリツト、９：多
孔質板電極、１０：布状電極である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
電池の模式説明図、第２図はレドックスフロー型電池の
原理を示す模式図である。 図において、１ニレドックスフロー型電池、２：正極電
極、３：負極電極、４：イオン交換膜、５：複極板、６
：マニホールド、７：フレーム、８ニスリツト、９：多
孔質板電極、１０：布状電極である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 正極、負極のいずれか一方を形状の変わらない多孔質板
電極とし、他方の電極厚みをフレーム厚みより５〜２０
％厚くした布状電極とし、該布状電極の室内圧力をやや
高めにしたことを特徴とするレドックスフロー型電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62301405A JPH01144568A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | レドックスフロー型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62301405A JPH01144568A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | レドックスフロー型電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01144568A true JPH01144568A (ja) | 1989-06-06 |
Family
ID=17896474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62301405A Pending JPH01144568A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | レドックスフロー型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01144568A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005259547A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Kemitsukusu:Kk | 燃料電池およびその駆動システム |
| JP2023525875A (ja) * | 2020-05-15 | 2023-06-19 | イーエスエス テック インコーポレーテッド | レドックスフロー電池用電極アセンブリ |
-
1987
- 1987-12-01 JP JP62301405A patent/JPH01144568A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005259547A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Kemitsukusu:Kk | 燃料電池およびその駆動システム |
| JP2023525875A (ja) * | 2020-05-15 | 2023-06-19 | イーエスエス テック インコーポレーテッド | レドックスフロー電池用電極アセンブリ |
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