JPH021016Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 この考案は、金属−ハロゲン電池、特にその単
セル構造に関するものである。

Ｂ 考案の概要 この考案は、電池セル内を流通する電解液の流
れに淀みを生じさせないようにするために、電極
枠の内側幅寸法が、電解液流入側で、電解液給液
路から電極板方向へ漸次減少し、少なくとも前記
電極板部分で一定幅であり、且つ電解液流出側
で、前記電極板から電解液排液路方向へ漸次減少
したことにより、電解液の流速分布をフラツトな
平行流とさせた電池に関するものである。

Ｃ 従来の技術 従来この種の単セルは、第１図にその側面図を
示し、また、第１図のAA断面図として第２図に
示したとおり、矩形の電極板１を相対峙させ、そ
の中間部分をセパレータ４により分割すると共に
その上下端に直線状の壁面Ｘ−Ｘ，Ｙ−Ｙを平行
に設けてセルを形成し、そこに給液口２、排液口
３を１個または複数個形成して電解液をそれぞれ
に供給し、排出しているものである。

Ｄ 考案が解決しようとする問題点 上に述べたような従来のタイプの単セルの場合
には、従つて、電極板１の端縁部および角部の近
傍、すなわち、第２図における斜線部分では、電
解液の流れに淀みが生ずることは避け得なかつた
のである。

その結果、電極板１の角部などにおける液組成
は、中央付近のそれと異なるようになり、したが
つて、電極面全体にわたつた均一な電気化学的反
応を起させることも困難であつた。

このため、例えば、金属として亜鉛を使用した
単セルについて述べれば、負極板１ａ上では亜鉛
デンドライト（樹枝状結晶）の形成が促進され、
セパレータ４を突き破つたり、液絡の原因となつ
たりし、また、正極板１ｂ上では電極板面積の利
用率の低下を起こし、所要の電流密度がとれなく
なるなど、電池の性能や寿命に悪影響を及ぼすと
いう問題があつた。

この考案の目的は、上記問題を解決すること、
すなわち、電池の性能や寿命を改善することにあ
る。

Ｅ 問題点を解決するための手段 本考案に係る金属−ハロゲン電池では、電極板
１１と、該電極板１１の周囲に設置した電極枠１
０とを有し、該電極枠１０の対向辺に設けた複数
の電解液給液路１２と、少なくとも１つ以上の電
解液排液路１３とを備えた金属−ハロゲン電池に
おいて、 前記電極枠１０の内側幅寸法が、 電解液流入側で、前記電解液給液路１２から前
記電極板１１方向へ漸次減少し、 少なくとも前記電極板１１部分で一定幅であ
り、 且つ電解液流出側で、前記電極板１１から電解
液排液路１３方向へ漸次減少したものである。

Ｆ 作用 本考案においては、電極枠の内側幅寸法が、電
解液流入側で電解液給液路から電極板方向へ漸次
減少し、少なくとも前記電極板部分で一定幅であ
り、且つ電解液流出側で前記電極板から電解液排
液路方向へ漸次減少したものであるため、複数の
電解液給液路の各々から供給される電解液を電極
板面上に至るまでに内側寸法の減少に伴なつて集
め、平行な流れとして供給することができ、電解
液排液路に内側寸法を減少させて流出させるた
め、電極板面上に流線を乱すことなく電解液排液
路に導くことができ、電極面上の流速を一定化す
る。以上により、電極板面上を通過する電解液
は、流速分布がフラツトな平行流となる。

Ｇ 実施例 以下、図面を用いながら、この考案を詳細に説
明する。

第３図は、この考案に係る金属−ハロゲン電池
の単セルの一実施例を示す断面図である。

図において、電極板１１と、斜線によつて示さ
れている前記電極板１１の周囲に設置して矩形上
の電極面１７を露呈させる電極枠１０とを備えた
枠付電極があり、該電極枠１０の一辺部には、均
等間隔に複数の電解液給液路１２を設け、該給液
路１２の対向辺部には、電解液排液路１３が設け
てある。

電解液供給路１２と電解液排液路１３との間に
には、電極板１１の電極面１７（即ち上流側端部
１１ｕと下流側端部１１ｌとの間の露呈した面）
を含み該電極面１７と面一な底面と、電極枠１０
内壁とで囲まれた電解液通路１５が形成されてい
る。

電解液通路１５内で電解液給液路１２から上流
側端部１１ｕに至る通路部分で電解液を平行な流
れとして供給して一定幅の前記電極板１１面上に
送り、また、下流側端部１１ｌから電解液排液路
１３に至る通路部分で前記電極板１１面上の電解
液の流線を乱すことなく電解液排液路１３へ流出
させる構成となつている。

即ち、電解液通路１５内の電解液給液路１２か
ら上流側端部１１ｕに至る部分１４，１９では、
電解液の流通方向に沿つて電極枠１０の内側寸法
を漸次減少させて構成された部分１４と前記電極
面１７と同一の内側寸法の部分１９が設けられて
いる。この電解液供給路１２から電極面１７方向
へ漸次減少させた部分１４のために、均等間隔に
設けた複数の電解液給液路１２の各々から供給さ
れる電解液を電極面１７上に至るまでに内側寸法
の減少に伴なつて集め、平行な流れとして供給す
ることができる。

更に、下流側端部１１ｌから電解液排液路１３
に至る部分１６でも、電解液の流通方向に沿つて
電極枠１０の内側寸法を漸次減少させて構成して
いる。この内側寸法を漸次減少させた部分１６に
より、電極面１７上の流線を乱すことなく電解液
排液路１３に導くことができ、電極面１７上の流
速を一定化することができる。

これら電極枠１０の内側寸法を漸次減少させた
部分１４，１６の形状は、理想的には２次〜３次
曲線であることが好ましいが、電解液のレイノル
ズ数が低い場合には、直線であつても良い。

以上のような構成を実際に形成させここに電解
液を流通させると、複数の電解液給液路１２の
各々から供給される電解液を電極板１１面上に至
るまでに内側寸法の減少に伴なつて集め、平行な
流れとして供給することができ、電解液排液路１
３に内側寸法を減少させて流出させるため、電極
板面１１上の流線を乱すことなく電解液排液路１
３に導くことができ、電極面上の流速を一定化す
ることができる。以上により、電極板１１面上を
通過する電解液は、流速分布がフラツトな平行流
となる。

したがつて、電解液の淀みは生ぜず、また平行
流であるので電極板１１全体にわたり液組成は均
一になり、このために電極板１１面上における電
気化学的な反応も均一となつて、例えば、負極で
ある電極板１１面上においては、亜鉛などの電着
も均一となるし、また、当然のことながら所望の
電流密度が、比較的一定に得られる。

さらに、デントライトの異常な成長によりセパ
レータ等の破損や液絡等の悪影響を最小限に止め
ることができる。

上記効果により、電池の性能を高効率かつ一定
に保つことが容易になるのみならず、同時に電池
の寿命を比較的長くすることが可能になる。

なお、他の実施例としては、電解液排液路１３
が複数の場合は、第４図に示すように、電極面１
７の角部にＲ部を設けて、第３図で示した電極板
下流側端部１１ｌを電解液排液路１３までのばす
ことも可能である。

また、電極面１７と同一の内側寸法の部分１９
については、レイノルズ数が低い場合は設けなく
ても良い。

さらに別の実施例として、第５図に示すよう
に、補助機構としての整流板１８を設けたり、第
６図に示す様に、電解液給液路１２端部の形状を
変えることもできる。

Ｈ 考案の効果 この考案は、電極枠１０の内側幅寸法が、電解
液流入側で、前記電解液給液路１２から前記電極
板１１方向へ漸次減少し、少なくとも前記電極板
１１部分で一定幅であり、且つ電解液流出側で、
前記電極板１１から電解液排液路１３方向へ漸次
減少したものであるためめ、複数の電解液給液路
１２の各々から供給される電解液を電極板１１面
上に至るまでに内側寸法の減少に伴なつて集め、
平行な流れとして供給することができ、電解液排
液路１３に内側寸法を減少させて流出させるた
め、電極板１１面上の流線を乱すことなく電解液
排液路に１３導くことができ、電極面上の流速を
一定化する。以上により、電極板１１を通過する
電解液は、流速分布がフラツトな平行流となるた
め、電極板表面を流れる電解液の流れには淀みが
生じなくなり、したがつて、性能および寿命にお
いて改善された金属−ハロゲン電池を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の金属−ハロゲン電
池の単セル構造を示す図、第３図はこの考案に係
る金属−ハロゲン電池の単セルの一実施例を示す
断面図、第４図〜第６図は他の実施例の一部分を
示す断面図である。 図において、１１は電極板、１１ｕは上流側端
部、１１ｌは下流側端部、１２は電解液給液路、
１３は電解液排液路、１４，１６は電極枠内側寸
法減少部分、１５は電解液通路、１７は電極面、
１８は整流板である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電極板１１と、該電極板１１の周囲に設置した
   電極枠１０とを有し、該電極枠１０の対向辺に設
   けた複数の電解液給液路１２と、少なくとも１つ
   以上の電解液排液路１３とを備えた金属−ハロゲ
   ン電池において、 前記電極枠１０の内側幅寸法が、 電解液流入側で、前記電解液給液路１２から前
   記電極板１１方向へ漸次減少し、 少なくとも前記電極板１１部分で一定幅であ
   り、 且つ電解液流出側で、前記電極板１１から電解
   液排液路１３方向へ漸次減少したことを特徴とす
   る金属−ハロゲン電池。