JPH0159707B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0159707B2 JPH0159707B2 JP55174656A JP17465680A JPH0159707B2 JP H0159707 B2 JPH0159707 B2 JP H0159707B2 JP 55174656 A JP55174656 A JP 55174656A JP 17465680 A JP17465680 A JP 17465680A JP H0159707 B2 JPH0159707 B2 JP H0159707B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- manifold
- liquid
- positive electrode
- electrode liquid
- 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
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 34
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims description 17
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 11
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 6
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、カドミウム、亜鉛、鉛等の金属を負
極活物質とする電解液循環型積層２次電池に関す
るものである。更に詳しくは、本発明は単電池を
複数個直列接続し、これら単電池に対して共通電
解質マニホールドを使用し、電解液を各チヤンネ
ルを通して並列的に供給する並列循環構造の積層
２次電池に関するものであつて、積層２次電池に
発生する分流によつて、負極端部の液流出入口近
傍の異常電着を解消できるようにしたものであ
る。
極活物質とする電解液循環型積層２次電池に関す
るものである。更に詳しくは、本発明は単電池を
複数個直列接続し、これら単電池に対して共通電
解質マニホールドを使用し、電解液を各チヤンネ
ルを通して並列的に供給する並列循環構造の積層
２次電池に関するものであつて、積層２次電池に
発生する分流によつて、負極端部の液流出入口近
傍の異常電着を解消できるようにしたものであ
る。
従来、分流に対する対策として、マニホール
ド、チヤンネルの径を小さくし、長さを長くする
ことで、マニホールド、チヤンネルの液電気抵抗
を増加させ、分流の値を減少させる方法がとられ
ていた。しかしながら、この方法は継続的に分流
が流れるために、分流の流れ込む負極端部、液流
出入口近傍では、電流集中によつて異常電着が充
放電サイクル経過と共に発生し、液循環を妨げた
り、電池間の短絡を起こすなど、サイクル寿命に
限界を生じさせていた。
ド、チヤンネルの径を小さくし、長さを長くする
ことで、マニホールド、チヤンネルの液電気抵抗
を増加させ、分流の値を減少させる方法がとられ
ていた。しかしながら、この方法は継続的に分流
が流れるために、分流の流れ込む負極端部、液流
出入口近傍では、電流集中によつて異常電着が充
放電サイクル経過と共に発生し、液循環を妨げた
り、電池間の短絡を起こすなど、サイクル寿命に
限界を生じさせていた。
これを改善することを目的として、負極液共通
マニホールド中に新たな電極を配置し、異常電着
発生の原因である流れ込む分流を新たに配置した
電極で吸収するようにしたものも提案されている
が、負極液共通マニホールド中に設置した新たな
電極には、常時電流が流れ込み、Zn電着が継続
される。このため、長期サイクル性を考慮した場
合、この電着Znを取り去る必要がある。
マニホールド中に新たな電極を配置し、異常電着
発生の原因である流れ込む分流を新たに配置した
電極で吸収するようにしたものも提案されている
が、負極液共通マニホールド中に設置した新たな
電極には、常時電流が流れ込み、Zn電着が継続
される。このため、長期サイクル性を考慮した場
合、この電着Znを取り去る必要がある。
本発明は、このような問題点のない積層２次電
池を実現したものである。以下図面により本発明
を説明する。
池を実現したものである。以下図面により本発明
を説明する。
第１図は本願出願人が先に特願昭55―135281号
で提案した積層２次電池の構成断面図である。こ
こでは５個の単セルを直列接続した積層体電池を
示す。この装置は、積層電池の負極側電解槽５に
通じるチヤンネル８，１０と、負極液が共通に流
れるマニホールド１２，１４の接合部付近に、分
流を吸収するための電極１６，１７を設けた点に
構成上の特徴がある。
で提案した積層２次電池の構成断面図である。こ
こでは５個の単セルを直列接続した積層体電池を
示す。この装置は、積層電池の負極側電解槽５に
通じるチヤンネル８，１０と、負極液が共通に流
れるマニホールド１２，１４の接合部付近に、分
流を吸収するための電極１６，１７を設けた点に
構成上の特徴がある。
本発明は、第１図に示した装置を改良したもの
であつて、その構成断面図を第２図に示す。この
図において、第１図装置の各部分に対応する部分
には同一符号を付して示してある。図において、
１は単セルで、負極２、正極３およびセル内を仕
切るイオン透過膜隔離板４で構成されている。５
は負極電解槽、６は正極電解槽で、それぞれ隔離
板４の両側に形成される。セル１は、接続体１８
によつて隣接するセル１９に直列接続されてお
り、以後、隣接するセルに次々と直列接続されて
いる。７はセル１の負極に接続された負極端子、
２０はセル２１の正極に接続された正極端子であ
る。
であつて、その構成断面図を第２図に示す。この
図において、第１図装置の各部分に対応する部分
には同一符号を付して示してある。図において、
１は単セルで、負極２、正極３およびセル内を仕
切るイオン透過膜隔離板４で構成されている。５
は負極電解槽、６は正極電解槽で、それぞれ隔離
板４の両側に形成される。セル１は、接続体１８
によつて隣接するセル１９に直列接続されてお
り、以後、隣接するセルに次々と直列接続されて
いる。７はセル１の負極に接続された負極端子、
２０はセル２１の正極に接続された正極端子であ
る。
８，１０は負極電解槽５に連絡するチヤンネ
ル、９，１１は正極電解槽６に連絡するチヤンネ
ル、１２，１４は負極電解液（例えばZnBr2水溶
液）が流れている負極液マニホールド、１３，１
５は正極液（例えばZnBr2水溶液＋Br2）が流れ
ている正極液マニホールドである。負極液マニホ
ールド１４によつて供給された負極液は、チヤン
ネル８を通つて各セルの負極電解槽５に導入さ
れ、また、チヤンネル１０を通つて負極液マニホ
ールド１２により送り出される。同じように正極
液は、チヤンネル９を通つて各セルの正極電解槽
６に導入され、また、チヤンネル１１を通つて正
極液マニホールド１３により送り出される。
ル、９，１１は正極電解槽６に連絡するチヤンネ
ル、１２，１４は負極電解液（例えばZnBr2水溶
液）が流れている負極液マニホールド、１３，１
５は正極液（例えばZnBr2水溶液＋Br2）が流れ
ている正極液マニホールドである。負極液マニホ
ールド１４によつて供給された負極液は、チヤン
ネル８を通つて各セルの負極電解槽５に導入さ
れ、また、チヤンネル１０を通つて負極液マニホ
ールド１２により送り出される。同じように正極
液は、チヤンネル９を通つて各セルの正極電解槽
６に導入され、また、チヤンネル１１を通つて正
極液マニホールド１３により送り出される。
本発明に係る装置は、負極電解槽５に通じてい
るチヤンネル８，１０と、負極液マニホールド１
２，１４の接合部の近傍位置より、正極液マニホ
ールド１３，１５に連絡される連結パイプ２４，
２５を設けるとともに、この連結パイプ２４，２
５内に負極液と正極液とが混合しないようにイオ
ン透過膜隔離板２２，２３をそれぞれ設置したも
のである。そして、この連結パイプ内であつて、
正極液に浸る位置に電着防止用電極１６，１７を
設けたものである。なお、これらの電極１６，１
７は、正極液マニホールド１３，１５内に設けて
もよい。
るチヤンネル８，１０と、負極液マニホールド１
２，１４の接合部の近傍位置より、正極液マニホ
ールド１３，１５に連絡される連結パイプ２４，
２５を設けるとともに、この連結パイプ２４，２
５内に負極液と正極液とが混合しないようにイオ
ン透過膜隔離板２２，２３をそれぞれ設置したも
のである。そして、この連結パイプ内であつて、
正極液に浸る位置に電着防止用電極１６，１７を
設けたものである。なお、これらの電極１６，１
７は、正極液マニホールド１３，１５内に設けて
もよい。
第３図は本発明の他の実施例を示す構成断面図
であつて、この実施例では、連結パイプ２４と２
５とを互いに正極液側で連絡するような正極液バ
イパス管２６を設けたもので、液を循環させ、電
極１６，１７に正極液中のBr2を良好に供給させ
るようにしたものである。
であつて、この実施例では、連結パイプ２４と２
５とを互いに正極液側で連絡するような正極液バ
イパス管２６を設けたもので、液を循環させ、電
極１６，１７に正極液中のBr2を良好に供給させ
るようにしたものである。
このように構成した本発明に係る積層２次電池
においては、電着防止用電極１６，１７は、電気
的にはイオン透過膜２２，２３を介して陰極液マ
ニホールド１２，１４に通じており、負極液マニ
ホールドを通つて積層電池の各負極５に流れ込む
分流を吸収することができる。
においては、電着防止用電極１６，１７は、電気
的にはイオン透過膜２２，２３を介して陰極液マ
ニホールド１２，１４に通じており、負極液マニ
ホールドを通つて積層電池の各負極５に流れ込む
分流を吸収することができる。
また、電極１６，１７は正極液に浸つており、
ここでは、 Br2→2Br-−2e- なる反応が起り、Zn電着は起らず、電極表面を
最初の状態で維持することができる。したがつて
長期間の使用に対しても、これら電極１６，１７
の保守を必要としない。
ここでは、 Br2→2Br-−2e- なる反応が起り、Zn電着は起らず、電極表面を
最初の状態で維持することができる。したがつて
長期間の使用に対しても、これら電極１６，１７
の保守を必要としない。
なお、各単セルにおいて、充放電時における負
極電解槽５内では、 Zn++＋2e-Zn 陽極電解槽６内では、 2Br-Br2＋2e-なる反応がそれぞれ起り、端
子７と端子２０との間から、充放電時に所定の電
圧を得ることができる。
極電解槽５内では、 Zn++＋2e-Zn 陽極電解槽６内では、 2Br-Br2＋2e-なる反応がそれぞれ起り、端
子７と端子２０との間から、充放電時に所定の電
圧を得ることができる。
第４図は、第２図に示す装置における充電時の
分流測定結果の一例を示す線図で、イは負極液入
口、ロは正極液入口、ハは負極液出口、ニは正極
液出口における分流値（mA）を示し、分流値の
正の値は各負極からマニホールドに流出せる分
流、負の値は各負極に流れ込む分流を表わす。な
お、横軸は、セルのチヤンネル位置（ここではセ
ルが５個積層している）を示す。これらの線図に
おいて、ａは従来装置（電着防止用電極１６，１
７がない場合）、ｂは第１図装置、ｃは本発明装
置を対比して示してある。なお、この実験では、
各チヤンネルの分流値はクリツプオン電流計で測
定したものである。また、この時の充電電圧は
11.3V，充電電流は12Aであつて、充電開始後、
90〜110分経過後の値である。
分流測定結果の一例を示す線図で、イは負極液入
口、ロは正極液入口、ハは負極液出口、ニは正極
液出口における分流値（mA）を示し、分流値の
正の値は各負極からマニホールドに流出せる分
流、負の値は各負極に流れ込む分流を表わす。な
お、横軸は、セルのチヤンネル位置（ここではセ
ルが５個積層している）を示す。これらの線図に
おいて、ａは従来装置（電着防止用電極１６，１
７がない場合）、ｂは第１図装置、ｃは本発明装
置を対比して示してある。なお、この実験では、
各チヤンネルの分流値はクリツプオン電流計で測
定したものである。また、この時の充電電圧は
11.3V，充電電流は12Aであつて、充電開始後、
90〜110分経過後の値である。
これらの測定結果からも明らかな通り、本発明
にかゝわる装置は、第１図に示す装置と同様に、
各セルの負極に流れ込む分流をなくすることがで
きた。また、前記の実験を続け、充放電サイクル
を通しての25時間経過後、装置を解体し、各セル
内の負極面上のZn電着を調べたところ、従来装
置においては、チヤンネル近傍の負極端部には樹
枝状の亜鉛電着が発生していたが、第１図装置お
よび本発明装置とも、その様な異常電着はみられ
なかつた。一方、第１図装置と本発明装置におい
て、電極１６，１７表面の状況を調べたところ、
第１図装置のもの（負極液中に浸つていた電極）
は、Zn電着が起こり、それが樹枝状の異常亜鉛
電着となつていたが、本発明装置のもの（正極液
中に浸つていた電極）は、Zn電着は起こらず、
最初の状態と同じであつた。
にかゝわる装置は、第１図に示す装置と同様に、
各セルの負極に流れ込む分流をなくすることがで
きた。また、前記の実験を続け、充放電サイクル
を通しての25時間経過後、装置を解体し、各セル
内の負極面上のZn電着を調べたところ、従来装
置においては、チヤンネル近傍の負極端部には樹
枝状の亜鉛電着が発生していたが、第１図装置お
よび本発明装置とも、その様な異常電着はみられ
なかつた。一方、第１図装置と本発明装置におい
て、電極１６，１７表面の状況を調べたところ、
第１図装置のもの（負極液中に浸つていた電極）
は、Zn電着が起こり、それが樹枝状の異常亜鉛
電着となつていたが、本発明装置のもの（正極液
中に浸つていた電極）は、Zn電着は起こらず、
最初の状態と同じであつた。
以上説明したように、本発明によれば、負極に
流れ込む分流をなくすることによつて、負極端部
付近の異常電着を解消することができるうえに、
長期の使用に対して保守の必要のない積層２次電
池が実現できる。
流れ込む分流をなくすることによつて、負極端部
付近の異常電着を解消することができるうえに、
長期の使用に対して保守の必要のない積層２次電
池が実現できる。
第１図は、特願昭55―135281号で提案した積層
２次電池の構成断面図、第２図および第３図はそ
れぞれ本発明に係る電解液循環型積層２次電池の
実施例の構成断面図、第４図は充電時の分流測定
結果の一例を示す線図である。 １…セル、２…負極、３…正極、４…イオン透
過膜隔離板、５…負極電解槽、６…正極電解槽、
８，９，１０，１１…チヤンネル、１２，１４…
負極液マニホールド、１３，１５…正極液マニホ
ールド、１６，１７…電着防止用電極、２２，２
３…イオン透過膜隔離板、２４，２５…連結パイ
プ。
２次電池の構成断面図、第２図および第３図はそ
れぞれ本発明に係る電解液循環型積層２次電池の
実施例の構成断面図、第４図は充電時の分流測定
結果の一例を示す線図である。 １…セル、２…負極、３…正極、４…イオン透
過膜隔離板、５…負極電解槽、６…正極電解槽、
８，９，１０，１１…チヤンネル、１２，１４…
負極液マニホールド、１３，１５…正極液マニホ
ールド、１６，１７…電着防止用電極、２２，２
３…イオン透過膜隔離板、２４，２５…連結パイ
プ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 単電池を複数個直列に接続し、これら各単電
池の負極室及び正極室に夫々負極液マニホールド
及び正極液マニホールドから各チヤンネルを介し
て負極液及び正極液をそれぞれ並列的に供給，排
出する並列電解液循環構造の積層２次電池におい
て、 前記複数の単電池のうちいずれかの単電池の負
極室に連通するチヤンネルと負極液マニホールド
との接合部近傍と前記正極液マニホールドとを内
部にイオン透過膜隔離板を有する連結パイプによ
つて連結させるとともに、前記正極液マニホール
ドまたは前記連結パイプ内のイオン透過膜隔離板
の前記正極液マニホールド側であつて該イオン透
過膜隔離板近傍に電着防止用の電極を設け、該電
極と前記単電池の負電極とを接続したことを特徴
とする積層２次電池。 ２ 前記連結パイプを前記複数個の単電池のうち
の最低電位の単電池の負極室に連通するチヤンネ
ルと負極液マニホールドとの接合部近傍と正極液
マニホールドとの間に設けたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の積層２次電池。 ３ 前記連結パイプを負極液マニホールドの負極
液を負極室に供給する側と負極液を負極室から排
出する側の夫々に設けたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項または第２項に記載の積層２次電
池。 ４ 前記負極液マニホールドの負極液を負極室に
供給する側に設けられた連結パイプと負極液を負
極室から排出する側に設けられた連結パイプと
を、前記イオン透過膜隔離板の正極液側において
正極液バイパス管によつて連結したことを特徴と
する特許請求の範囲第３項に記載の積層２次電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55174656A JPS5798984A (en) | 1980-12-12 | 1980-12-12 | Laminated secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55174656A JPS5798984A (en) | 1980-12-12 | 1980-12-12 | Laminated secondary battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5798984A JPS5798984A (en) | 1982-06-19 |
| JPH0159707B2 true JPH0159707B2 (ja) | 1989-12-19 |
Family
ID=15982397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55174656A Granted JPS5798984A (en) | 1980-12-12 | 1980-12-12 | Laminated secondary battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5798984A (ja) |
-
1980
- 1980-12-12 JP JP55174656A patent/JPS5798984A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5798984A (en) | 1982-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5650239A (en) | Method of electrode reconditioning | |
| US3666561A (en) | Electrolyte circulating battery | |
| CA1130854A (en) | Shunt current elimination in electrochemical devices | |
| US4684585A (en) | Electrochemical generation apparatus and method | |
| US4482614A (en) | Zinc-bromine battery with long term stability | |
| JPS61501352A (ja) | ニッケル−水素２極電池 | |
| US20170214077A1 (en) | Electrolyte System For Rechargeable Flow Battery | |
| CA2085139C (en) | Method of operating metal-halogen battery | |
| TW202011634A (zh) | 氧化還原液流電池之運轉方法及氧化還原液流電池 | |
| JPH0159707B2 (ja) | ||
| EP0089433B1 (en) | Secondary battery | |
| AU2023271214A1 (en) | Iron redox flow battery | |
| EP0093213B1 (en) | Electrolytes circulation type cell stack secondary battery | |
| RU2825303C1 (ru) | Способ заряда свинцово-кислотного аккумулятора | |
| US20240186592A1 (en) | Electrochemical cells and methods of manufacturing thereof | |
| CN216488277U (zh) | 一种空间利用率高的铅蓄电池 | |
| KR102212904B1 (ko) | 이차전지의 테스트 장치 | |
| JPH021354B2 (ja) | ||
| JPH0131671B2 (ja) | ||
| WO2025108690A1 (en) | Method for operating an iron salt battery | |
| CA1150768A (en) | Control of edge effects of oxidant electrode | |
| KR20200063892A (ko) | 레독스 흐름 전지용 시험 장비 | |
| JPH021355B2 (ja) | ||
| JPS60207258A (ja) | 二次電池 | |
| JPS62139248A (ja) | 鉛蓄電池装置 |