JPH0131672B2 - - Google Patents
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- JPH0131672B2 JPH0131672B2 JP57137357A JP13735782A JPH0131672B2 JP H0131672 B2 JPH0131672 B2 JP H0131672B2 JP 57137357 A JP57137357 A JP 57137357A JP 13735782 A JP13735782 A JP 13735782A JP H0131672 B2 JPH0131672 B2 JP H0131672B2
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- secondary battery
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/365—Zinc-halogen accumulators
-
- 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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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、亜鉛（Zn）−ハロゲン（例えばBr）
電解液循環型二次電池に関するものである。
電解液循環型二次電池に関するものである。
第１図は、この亜鉛−ハロゲン電解液循環型二
次電池の基本構成図である。この電池は、単セル
１を隔膜（セパレータ）２によつて仕切つて、そ
の両側に陽極室３と陰極室４とを形成し、陽極室
３内に陽極（臭素電極）５を配置し、陰極室４内
に陰極（亜鉛電極）６を配置して構成されてい
る。陽極室３内には、陽極液貯蔵槽７から陽極液
（ZnBr2＋Br2）がポンプ９によつて循環し、ま
た、陰極室４には、陰極液貯蔵槽８から（例えば
ZnBr2）がポンプ１０によつて循環している。な
お１１，１２はバルブで、充放電時に開かれる。
次電池の基本構成図である。この電池は、単セル
１を隔膜（セパレータ）２によつて仕切つて、そ
の両側に陽極室３と陰極室４とを形成し、陽極室
３内に陽極（臭素電極）５を配置し、陰極室４内
に陰極（亜鉛電極）６を配置して構成されてい
る。陽極室３内には、陽極液貯蔵槽７から陽極液
（ZnBr2＋Br2）がポンプ９によつて循環し、ま
た、陰極室４には、陰極液貯蔵槽８から（例えば
ZnBr2）がポンプ１０によつて循環している。な
お１１，１２はバルブで、充放電時に開かれる。
このような亜鉛電極を有する二次電池において
は、充電時種々の原因により陰極側に亜鉛が樹枝
状結晶（デンドライト）１３を以つて析出、生成
する。これは、次第に生長し、第２図に示すよう
に隔膜２を破り、対極（臭素極、塩素極）と短絡
したり、電極表面から脱落し、充放電時の電流密
度分布を不均一とし、電池のエネルギー効率を低
下させるとともに、電池寿命を短かくさせる原因
となつている。
は、充電時種々の原因により陰極側に亜鉛が樹枝
状結晶（デンドライト）１３を以つて析出、生成
する。これは、次第に生長し、第２図に示すよう
に隔膜２を破り、対極（臭素極、塩素極）と短絡
したり、電極表面から脱落し、充放電時の電流密
度分布を不均一とし、電池のエネルギー効率を低
下させるとともに、電池寿命を短かくさせる原因
となつている。
ここにおいて、本発明は、樹枝状結晶の析出を
効果的に抑制することのできる電解液を有する亜
鉛−ハロゲン二次電池を提供しようとするもので
ある。
効果的に抑制することのできる電解液を有する亜
鉛−ハロゲン二次電池を提供しようとするもので
ある。
本発明に係る電池は、充放電に際しエネルギ効
率の急低下しない0.8〜3.0mol／の液組成をな
す電解液（塩化亜鉛液、臭化亜鉛液）に、２〜
3mol／の塩化カリウム（KCl）又は、２〜
4mol／の塩化アンモニウム（NH4Cl）を添加
した点に特徴がある。
率の急低下しない0.8〜3.0mol／の液組成をな
す電解液（塩化亜鉛液、臭化亜鉛液）に、２〜
3mol／の塩化カリウム（KCl）又は、２〜
4mol／の塩化アンモニウム（NH4Cl）を添加
した点に特徴がある。
第３図には、亜鉛を均一に電着させるために、
臭化亜鉛液（ZnBr2）1mol／にKCl、NH4Clを
０〜5mol／添加し、亜鉛デンドライト１３の
電極面からの高さｈ（第４図参照）を調べた実験
結果を示すものである。なお、ここで液PHは０〜
４、液温は−10℃〜60℃の範囲とする。
臭化亜鉛液（ZnBr2）1mol／にKCl、NH4Clを
０〜5mol／添加し、亜鉛デンドライト１３の
電極面からの高さｈ（第４図参照）を調べた実験
結果を示すものである。なお、ここで液PHは０〜
４、液温は−10℃〜60℃の範囲とする。
この実験結果から、KCl、NH4Clとも添加量を
増加させるほど、電極表面での亜鉛デンドライト
の析出量が減少し、特に、2mol／以上の添加
量で、均一電着性が増すことが認められる。すな
わち、デンドライト状析出亜鉛の高さは、KCI、
NH4Cl添加量が増えるに従つて、減少し、平滑
性が増している。KCl量は、1mol／ZnBr2中に
は3mol／まで、また、NH4Cl量は4mol／の
添加で、各々これ以上の添加量になると亜鉛折出
時に水素を発泡しやすくなり、これが限界溶解量
である。
増加させるほど、電極表面での亜鉛デンドライト
の析出量が減少し、特に、2mol／以上の添加
量で、均一電着性が増すことが認められる。すな
わち、デンドライト状析出亜鉛の高さは、KCI、
NH4Cl添加量が増えるに従つて、減少し、平滑
性が増している。KCl量は、1mol／ZnBr2中に
は3mol／まで、また、NH4Cl量は4mol／の
添加で、各々これ以上の添加量になると亜鉛折出
時に水素を発泡しやすくなり、これが限界溶解量
である。
以上の結果から、KClの最適添加量は２〜
3mol／、NH4Clの最適添加量は、２〜4mol／
である。なお、PHに関しては、０以下では激し
い水素発泡が生じ、また、４以上では亜鉛析出時
に水酸化亜鉛が析出しやすくなり、不均一電着性
を増加させている。したがつて、PHは０〜４が望
ましい。
3mol／、NH4Clの最適添加量は、２〜4mol／
である。なお、PHに関しては、０以下では激し
い水素発泡が生じ、また、４以上では亜鉛析出時
に水酸化亜鉛が析出しやすくなり、不均一電着性
を増加させている。したがつて、PHは０〜４が望
ましい。
実施例によれば、臭化亜鉛3mol／水溶液に
KCl2mol／を添加し、電極面積400cm2の炭素−
プラスチツク電極面に、PH２、室温にて電流密度
60mA／cm2で４時間充放電を行なつたところ、電
極全面にデンドライト皆無の均一な亜鉛電着が得
られた。
KCl2mol／を添加し、電極面積400cm2の炭素−
プラスチツク電極面に、PH２、室温にて電流密度
60mA／cm2で４時間充放電を行なつたところ、電
極全面にデンドライト皆無の均一な亜鉛電着が得
られた。
以上説明したように、本発明によれば、樹枝状
結晶の析出を効果的に抑制することができるもの
で、電池のエネルギー効率の低下をなくし、長寿
命の亜鉛−ハロゲン二次電池を実現できる。
結晶の析出を効果的に抑制することができるもの
で、電池のエネルギー効率の低下をなくし、長寿
命の亜鉛−ハロゲン二次電池を実現できる。
第１図は亜鉛−ハロゲン二次電池の基本構成
図、第２図は樹枝状結晶析出の様子を示す説明
図、第３図は実験結果の一例を示す線図、第４図
は第３図の説明図である。 １……単セル、２……セパレータ、５，６……
電極、１３……デンドライト。
図、第２図は樹枝状結晶析出の様子を示す説明
図、第３図は実験結果の一例を示す線図、第４図
は第３図の説明図である。 １……単セル、２……セパレータ、５，６……
電極、１３……デンドライト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 亜鉛電極、ハロゲン電極及び電解液を含む二
次電池において、 前記電解液として0.8〜3.0mol／の液組成を
なす塩化亜鉛液又は臭化亜鉛液を使用し、これに
２〜3mol／の塩化カリウム又は２〜4mol／
の塩化アンモニウムを添加したことを特徴とする
亜鉛−ハロゲン二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57137357A JPS5927479A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | 亜鉛−ハロゲン二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57137357A JPS5927479A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | 亜鉛−ハロゲン二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5927479A JPS5927479A (ja) | 1984-02-13 |
| JPH0131672B2 true JPH0131672B2 (ja) | 1989-06-27 |
Family
ID=15196762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57137357A Granted JPS5927479A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | 亜鉛−ハロゲン二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5927479A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6412473A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-17 | Toyota Motor Corp | Zinc-bromine battery |
| JPS6459783A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-07 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Battery operating method |
| WO2022102024A1 (ja) * | 2020-11-11 | 2022-05-19 | 日本電信電話株式会社 | 鉄亜鉛電池 |
-
1982
- 1982-08-09 JP JP57137357A patent/JPS5927479A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5927479A (ja) | 1984-02-13 |
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