JPH021017Y2 - - Google Patents
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- JPH021017Y2 JPH021017Y2 JP1980189794U JP18979480U JPH021017Y2 JP H021017 Y2 JPH021017 Y2 JP H021017Y2 JP 1980189794 U JP1980189794 U JP 1980189794U JP 18979480 U JP18979480 U JP 18979480U JP H021017 Y2 JPH021017 Y2 JP H021017Y2
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 15
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- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
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Classifications
-
- 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
- Hybrid Cells (AREA)
- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
Ａ 産業上の利用分野
本考案は、電解液循環型電池特にその電極枠の
マイクロチヤンネルから電極板に至る構造の改良
に関するものである。
マイクロチヤンネルから電極板に至る構造の改良
に関するものである。
Ｂ 考案の概要
本考案は、積層された電解液循環型電池におい
て、各単電池の負極側の金属に例えば亜鉛を使用
した場合、充電時に負極板上で亜鉛の電析がおこ
り、その電析した亜鉛の厚さ分だけ極間距離が狭
くなるため、負極側電極板上を通過する電解液に
撹乱、圧力損失等の拡大をひきおこし、電気的に
好ましくない影響が生ずる。本考案は、上記のよ
うな従来の問題点を解決した電解液循環型電池を
提供するものである。
て、各単電池の負極側の金属に例えば亜鉛を使用
した場合、充電時に負極板上で亜鉛の電析がおこ
り、その電析した亜鉛の厚さ分だけ極間距離が狭
くなるため、負極側電極板上を通過する電解液に
撹乱、圧力損失等の拡大をひきおこし、電気的に
好ましくない影響が生ずる。本考案は、上記のよ
うな従来の問題点を解決した電解液循環型電池を
提供するものである。
Ｃ 従来の技術
第１図は従来の積層電池の構造を示す分解斜視
図である。１は電極板１１と電極枠１２とからな
る電極、２は枠２１，２１を備えたセパレータ、
３は枠３１，３１を備えた集電電極、４，４は端
板である。６は端板４に設けた負極液入口、７は
正極液入口、８は正極液出口、９は負極液出口
で、これらは各枠に設けた多数のボルト穴１３，
２２，２２に貫挿されたボルト５により、一体に
結合されている。
図である。１は電極板１１と電極枠１２とからな
る電極、２は枠２１，２１を備えたセパレータ、
３は枠３１，３１を備えた集電電極、４，４は端
板である。６は端板４に設けた負極液入口、７は
正極液入口、８は正極液出口、９は負極液出口
で、これらは各枠に設けた多数のボルト穴１３，
２２，２２に貫挿されたボルト５により、一体に
結合されている。
上記のように構成した電池において、第２図及
び第３図に示すように電極１の電極枠１２に設け
られたマニホールド１４から、チヤンネル１５に
送られた電解液は、相互に連絡した複数の溝によ
り形成されたマイクロチヤンネル１６に導かれ、
整流された後マイクロチヤンネル１６の端部から
電極板１１上に供給される。
び第３図に示すように電極１の電極枠１２に設け
られたマニホールド１４から、チヤンネル１５に
送られた電解液は、相互に連絡した複数の溝によ
り形成されたマイクロチヤンネル１６に導かれ、
整流された後マイクロチヤンネル１６の端部から
電極板１１上に供給される。
Ｄ 考案が解決しようとする課題
ところで、このような構造の電極１において
は、電極板１１の表面とチヤンネル１５及びマイ
クロチヤンネル１６の通路底面とは同一平面Ｘ−
Ｘ上にある。このため、第４図に示すように、電
極板１１とセパレータ２で形成する電解液の通
路、即ち、電極板１１とセパレータ２との表面間
の距離Ｔは、充電の進行と共に電極板１１上に亜
鉛Znが電析し、その厚みｄだけ狭くなる。
は、電極板１１の表面とチヤンネル１５及びマイ
クロチヤンネル１６の通路底面とは同一平面Ｘ−
Ｘ上にある。このため、第４図に示すように、電
極板１１とセパレータ２で形成する電解液の通
路、即ち、電極板１１とセパレータ２との表面間
の距離Ｔは、充電の進行と共に電極板１１上に亜
鉛Znが電析し、その厚みｄだけ狭くなる。
このため、電極板１１と電極枠１２との接合
部、即ち、マイクロチヤンネル１６の終端部と電
極板１１との境界部分において、電解液の流れは
図の矢印で示すように撹乱され、しかも負極側電
極板の電解液通路が狭くなるため、電解液の流速
が必要以上に速くなり、かつ圧力損失が増大して
電解液循環ポンプに少なからず動力損失をもたら
す等、機械的、電極のみならず、電池の充放電サ
イクル寿命に悪影響を及ぼす等の問題があつた。
部、即ち、マイクロチヤンネル１６の終端部と電
極板１１との境界部分において、電解液の流れは
図の矢印で示すように撹乱され、しかも負極側電
極板の電解液通路が狭くなるため、電解液の流速
が必要以上に速くなり、かつ圧力損失が増大して
電解液循環ポンプに少なからず動力損失をもたら
す等、機械的、電極のみならず、電池の充放電サ
イクル寿命に悪影響を及ぼす等の問題があつた。
まず、電極枠１２と電極板１１の厚さを単に変
更して、例えば第５図に示したように電極板１１
の厚さに対し電極枠１２の厚さを厚くして、段差
が形成するような場合のときには、電解液の流入
により段差部分に巻き込み流速が生じて、図に示
したような亜鉛Znの電析が生じ成長して、セパ
レータ２を破損させる等の悪影響を及ぼす問題が
あつた。
更して、例えば第５図に示したように電極板１１
の厚さに対し電極枠１２の厚さを厚くして、段差
が形成するような場合のときには、電解液の流入
により段差部分に巻き込み流速が生じて、図に示
したような亜鉛Znの電析が生じ成長して、セパ
レータ２を破損させる等の悪影響を及ぼす問題が
あつた。
本考案は、上記のような従来の問題点を解決す
るためになされたもので、亜鉛の電析により狭く
なるのを解消または著しく軽減できる電解液循環
型電池を得ることを目的とする。
るためになされたもので、亜鉛の電析により狭く
なるのを解消または著しく軽減できる電解液循環
型電池を得ることを目的とする。
Ｅ 課題を解決するための手段
本考案に係る電解液循環型電池では、矩形状の
電極板１１と、該電極板１１の周囲に設けた電極
枠１２と、該電極枠１２の一辺部に設けた電解液
流入路１５と、該流入路１５から前記電極板１１
一辺部まで相互に連絡した複数の溝により形成さ
れた流入側マイクロチヤンネル１６と、前記電解
液流入路の対向辺部に設けた電解液流出路と、該
流出路から前記電極板対向辺部まで相互に連絡し
た複数の溝により形成された流出側マイクロチヤ
ンネルとを備えた枠付電極１を有し；該枠付電極
１とセパレータ２とを積層して、前記セパレータ
２と前記電極板１１と前記電極枠１２とで囲まれ
た電池反応室を形成し；該電池反応室内に前記流
入路１５から前記流入側マイクロチヤンネル１６
を介して電解液を流入させ、前記流出側マイクロ
チヤンネルから前記流出路を介して流出させるよ
うに構成した電解液循環型電池において、 金属析出側の前記電池反応室内の前記セパレー
タ２から前記マイクロチヤンネルの溝の底面Ｘ−
Ｘまでの対面距離に対して、同セパレータ２から
前記電極板１１の底面Ｙ−Ｙまでの対面距離を大
きくして、前記電極板１１辺部に段差を設け、 前記段差を前記マイクロチヤンネルから前記電
極板１１にかかる傾斜面１７で接続したものであ
る。
電極板１１と、該電極板１１の周囲に設けた電極
枠１２と、該電極枠１２の一辺部に設けた電解液
流入路１５と、該流入路１５から前記電極板１１
一辺部まで相互に連絡した複数の溝により形成さ
れた流入側マイクロチヤンネル１６と、前記電解
液流入路の対向辺部に設けた電解液流出路と、該
流出路から前記電極板対向辺部まで相互に連絡し
た複数の溝により形成された流出側マイクロチヤ
ンネルとを備えた枠付電極１を有し；該枠付電極
１とセパレータ２とを積層して、前記セパレータ
２と前記電極板１１と前記電極枠１２とで囲まれ
た電池反応室を形成し；該電池反応室内に前記流
入路１５から前記流入側マイクロチヤンネル１６
を介して電解液を流入させ、前記流出側マイクロ
チヤンネルから前記流出路を介して流出させるよ
うに構成した電解液循環型電池において、 金属析出側の前記電池反応室内の前記セパレー
タ２から前記マイクロチヤンネルの溝の底面Ｘ−
Ｘまでの対面距離に対して、同セパレータ２から
前記電極板１１の底面Ｙ−Ｙまでの対面距離を大
きくして、前記電極板１１辺部に段差を設け、 前記段差を前記マイクロチヤンネルから前記電
極板１１にかかる傾斜面１７で接続したものであ
る。
Ｆ 作用
本考案においては、金属析出側の電池反応室内
のセパレータからマイクロチヤンネルの溝の底面
までの対面距離に対して、同セパレータから電極
板の板面までの対面距離を大きくして、電極板辺
部に段差を設けたものであるために、亜鉛が電析
して、電析した亜鉛の厚さ分だけ極間距離が狭く
なつても、電解液の流速が必要以上に速くなるこ
とがない。
のセパレータからマイクロチヤンネルの溝の底面
までの対面距離に対して、同セパレータから電極
板の板面までの対面距離を大きくして、電極板辺
部に段差を設けたものであるために、亜鉛が電析
して、電析した亜鉛の厚さ分だけ極間距離が狭く
なつても、電解液の流速が必要以上に速くなるこ
とがない。
また前記前記段差を前記マイクロチヤンネルか
ら前記電極板にかかる傾斜面で接続したため、マ
イクロチヤンネルの終端部と電極板との境界部分
において、電解液の流れが撹乱されることがな
い。
ら前記電極板にかかる傾斜面で接続したため、マ
イクロチヤンネルの終端部と電極板との境界部分
において、電解液の流れが撹乱されることがな
い。
Ｇ 実施例
第６図は本考案実施例の要部を示す縦断面図で
あり、第４図に相当する部分には同一符号を付し
ており説明を省略する。本考案は、チヤンネル１
５とマイクロチヤンネル１６の通路底面を結ぶＸ
−Ｘ線と、電極板１１の表面Ｙ−Ｙ線との間に間
隙ｃの段差を設け、さらにマイクロチヤンネル１
６の終端部と電極板１１との境界との間になだら
かな傾斜面１７を設けてたものである。
あり、第４図に相当する部分には同一符号を付し
ており説明を省略する。本考案は、チヤンネル１
５とマイクロチヤンネル１６の通路底面を結ぶＸ
−Ｘ線と、電極板１１の表面Ｙ−Ｙ線との間に間
隙ｃの段差を設け、さらにマイクロチヤンネル１
６の終端部と電極板１１との境界との間になだら
かな傾斜面１７を設けてたものである。
この場合、間隙ｃの深さが問題になるが、理論
的には負極板上に電析する亜鉛Znの厚みｄは、
電流密度50mA／cm2、10hr充電の場合、充電進行
と共に0.85mmに達する。この電着亜鉛Znの厚みｄ
は時間に比例して増加する。したがつて、間隙ｃ
の深さが0.85mm以下の場合は無論のこと、それ以
上の深さがあつても充電末期において電着亜鉛
Znの厚みｄが増加したとき、電解液の流れに大
きな乱れを生じないだけの間隙ｃを予め設けてお
く必要がある。
的には負極板上に電析する亜鉛Znの厚みｄは、
電流密度50mA／cm2、10hr充電の場合、充電進行
と共に0.85mmに達する。この電着亜鉛Znの厚みｄ
は時間に比例して増加する。したがつて、間隙ｃ
の深さが0.85mm以下の場合は無論のこと、それ以
上の深さがあつても充電末期において電着亜鉛
Znの厚みｄが増加したとき、電解液の流れに大
きな乱れを生じないだけの間隙ｃを予め設けてお
く必要がある。
しかし、実際には電着亜鉛Znの厚さｄは、電
流密度、充電時間等の要因により変化するので、
運転条件により間隙ｃの深さを決定することが好
ましい。実用範囲としては、条件により間隙ｃの
深さを0.2＜ｃ＜1.0mmの間で適宜選べばよい。実
施例として一つの目安であるが、 （ｄ−ｃ）／Ｔ＜0.4 Ｔ＜3.0mm の結果がある。
流密度、充電時間等の要因により変化するので、
運転条件により間隙ｃの深さを決定することが好
ましい。実用範囲としては、条件により間隙ｃの
深さを0.2＜ｃ＜1.0mmの間で適宜選べばよい。実
施例として一つの目安であるが、 （ｄ−ｃ）／Ｔ＜0.4 Ｔ＜3.0mm の結果がある。
なお、正極側では充放電時に金属イオンが極板
上に電析しないので、上記の間隙ｃを設ける必要
はない。
上に電析しないので、上記の間隙ｃを設ける必要
はない。
以上詳述したように、本考案によれば負極板上
の電解液通路が亜鉛の電析により狭くなるのを解
消または著しく軽減できるので、電解液の撹乱、
圧力損失を防止でき、またポンプの電力損失も解
消できる。このため電池効率の低下を防止し、サ
イクル寿命を長くできる等、実用上の効果大であ
る。
の電解液通路が亜鉛の電析により狭くなるのを解
消または著しく軽減できるので、電解液の撹乱、
圧力損失を防止でき、またポンプの電力損失も解
消できる。このため電池効率の低下を防止し、サ
イクル寿命を長くできる等、実用上の効果大であ
る。
Ｈ 考案の効果
本考案は以上説明したとおり、金属析出側の前
記電池反応室内の前記セパレータから前記マイク
ロチヤンネルの溝の底面までの対面距離に対し
て、同セパレータから前記電極板の板面までの対
面距離を大きくして、前記電極板辺部に段差を設
けたものであるため、亜鉛が電析して、電析した
亜鉛の厚さ分だけ極間距離が狭くなつても、電解
液の流速が必要以上に速くなることがなく、負極
板上の電解液通路が亜鉛の電析により狭くなるの
を解消または著しく軽減できるので、電解液の撹
乱、圧力損失を防止でき、またポンプの電力損失
も解消できる。
記電池反応室内の前記セパレータから前記マイク
ロチヤンネルの溝の底面までの対面距離に対し
て、同セパレータから前記電極板の板面までの対
面距離を大きくして、前記電極板辺部に段差を設
けたものであるため、亜鉛が電析して、電析した
亜鉛の厚さ分だけ極間距離が狭くなつても、電解
液の流速が必要以上に速くなることがなく、負極
板上の電解液通路が亜鉛の電析により狭くなるの
を解消または著しく軽減できるので、電解液の撹
乱、圧力損失を防止でき、またポンプの電力損失
も解消できる。
また前記段差をマイクロチヤンネルから電極板
にかかる傾斜面で接続したため、マイクロチヤン
ネルの終端部と電極板との境界部分において、電
解液の流れが撹乱されることがなく、デンドライ
トが生じ成長して、セパレータを破損させる等の
悪影響を及ぼすことがない。このため電池効率の
低下を防止し、サイクル寿命を長くできる等の効
果がある。
にかかる傾斜面で接続したため、マイクロチヤン
ネルの終端部と電極板との境界部分において、電
解液の流れが撹乱されることがなく、デンドライ
トが生じ成長して、セパレータを破損させる等の
悪影響を及ぼすことがない。このため電池効率の
低下を防止し、サイクル寿命を長くできる等の効
果がある。
第１図は従来の積層電池の構造を示す分解斜視
図、第２図はその要部の一部縦断面図、第３図は
そのＡ−Ａ拡大断面図、第４図は従来の電解液通
路を示す拡大断面図、第５図は電極板と電極枠に
段差を形成した場合の拡大断面図、第６図は本考
案実施例の拡大断面図である。 図において、１は電極、１１は電極板、１２は
電極枠、１５はチヤンネル、１６はマイクロチヤ
ンネル、１７は傾斜面である。
図、第２図はその要部の一部縦断面図、第３図は
そのＡ−Ａ拡大断面図、第４図は従来の電解液通
路を示す拡大断面図、第５図は電極板と電極枠に
段差を形成した場合の拡大断面図、第６図は本考
案実施例の拡大断面図である。 図において、１は電極、１１は電極板、１２は
電極枠、１５はチヤンネル、１６はマイクロチヤ
ンネル、１７は傾斜面である。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 矩形状の電極板１１と、該電極板１１の周囲に
設けた電極枠１２と、該電極枠１２の一辺部に設
けた電解液流入路１５と、該流入路１５から前記
電極板１１一辺部まで相互に連絡した複数の溝に
より形成された流入側マイクロチヤンネル１６
と、前記電解液流入路の対向辺部に設けた電解液
流出路と、該流出路から前記電極板対向辺部まで
相互に連絡した複数の溝により形成された流出側
マイクロチヤンネルとを備えた枠付電極１を有
し；該枠付電極１とセパレータ２とを積層して、
前記セパレータ２と前記電極板１１と前記電極枠
１２とで囲まれた電池反応室を形成し；該電池反
応室内に前記流入路１５から前記流入側マイクロ
チヤンネル１６を介して電解液を流入させ、前記
流出側マイクロチヤンネルから前記流出路を介し
て流出させるように構成した電解液循環型電池に
おいて、 金属析出側の前記電池反応室内の前記セパレー
タ２から前記マイクロチヤンネルの溝の底面Ｘ−
Ｘまでの対面距離に対して、同セパレータ２から
前記電極板１１の板面Ｙ−Ｙまでの対面距離を大
きくして、前記電極板１１辺部に段差を設け、 前記段差を前記マイクロチヤンネルから前記電
極板１１にかかる傾斜面１７で接続したことを特
徴とする電解液循環型電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980189794U JPH021017Y2 (ja) | 1980-12-27 | 1980-12-27 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980189794U JPH021017Y2 (ja) | 1980-12-27 | 1980-12-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57112469U JPS57112469U (ja) | 1982-07-12 |
| JPH021017Y2 true JPH021017Y2 (ja) | 1990-01-11 |
Family
ID=29994017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1980189794U Expired JPH021017Y2 (ja) | 1980-12-27 | 1980-12-27 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH021017Y2 (ja) |
-
1980
- 1980-12-27 JP JP1980189794U patent/JPH021017Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57112469U (ja) | 1982-07-12 |
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