JPH02129865A - 亜鉛−臭素電池の電極板 - Google Patents
亜鉛−臭素電池の電極板Info
- Publication number
- JPH02129865A JPH02129865A JP63284297A JP28429788A JPH02129865A JP H02129865 A JPH02129865 A JP H02129865A JP 63284297 A JP63284297 A JP 63284297A JP 28429788 A JP28429788 A JP 28429788A JP H02129865 A JPH02129865 A JP H02129865A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- zinc
- electrode plate
- bromine
- plate
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/08—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
- H01M12/085—Zinc-halogen cells or batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/668—Composites of electroconductive material and synthetic resins
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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】
Ａ、産業上の利用分野
この発明は、亜鉛−臭素電池の電極板に関する。
Ｂ１発明の概要
本発明は、亜鉛−臭素電池の電極板において、電極板を
二層構造とし、その金属電析側の層にガラスファイバを
混成することにより、この電池使用中の電極板のワーペ
ージ量を減らし、その使用寿命を延ばすものである。
二層構造とし、その金属電析側の層にガラスファイバを
混成することにより、この電池使用中の電極板のワーペ
ージ量を減らし、その使用寿命を延ばすものである。
Ｃ９従来の技術
近時、電池電力貯蔵システムの開発が促進されており、
その−環として第２図乃至第４図に例示する如き電解液
循環型金属ハロゲン積層二次電池が開発されている。
その−環として第２図乃至第４図に例示する如き電解液
循環型金属ハロゲン積層二次電池が開発されている。
これは、第２図の構成原理図に示すように、電池本体ｌ
をイオン交換膜または多孔質膜からなるセパレータ２で
陽極室３と陰極室４とに区画し、この両極室にそれぞれ
電解液を循環させるための送液管５，６と返液管７，８
により接続された電解液タンク９．ｌＯを設け、臭化亜
鉛（Ｚ ｎ Ｂ ｒ ｙ）の電解液をそれぞれの電極室
に循環させるようにしたものである。尚、１１は陽極、
１２は陰極、１３．１４は共に送液ポンプ、１５は弁で
ある。
をイオン交換膜または多孔質膜からなるセパレータ２で
陽極室３と陰極室４とに区画し、この両極室にそれぞれ
電解液を循環させるための送液管５，６と返液管７，８
により接続された電解液タンク９．ｌＯを設け、臭化亜
鉛（Ｚ ｎ Ｂ ｒ ｙ）の電解液をそれぞれの電極室
に循環させるようにしたものである。尚、１１は陽極、
１２は陰極、１３．１４は共に送液ポンプ、１５は弁で
ある。
しかして、充電時には、電解液が図の矢印の方向に循環
し、陰極１２ではＺｎ”＋２ｅ−−＋Ｚｎ、陽極１１で
は２Ｂｒ−→Ｂｒ”＋２ｅ の反応を生じ、陽極１１で
生成された臭素は分子となり、電解液中に混じり、一部
溶解し、大部分は陽極液中の錯化剤によって錯化物とな
り、陽極室側の電解液タンク１０内に沈澱して蓄積され
る。又、放電時には、電解液が循環した状態で各電極１
１．１２ではそれぞれ前記反応式と逆の反応を生じ、析
出物（Ｚｎ、Ｂｒ、） が各電極１１．１２上で消費
（酸化、還元）され、電気エネルギーが放出されるよう
にしたものである。
し、陰極１２ではＺｎ”＋２ｅ−−＋Ｚｎ、陽極１１で
は２Ｂｒ−→Ｂｒ”＋２ｅ の反応を生じ、陽極１１で
生成された臭素は分子となり、電解液中に混じり、一部
溶解し、大部分は陽極液中の錯化剤によって錯化物とな
り、陽極室側の電解液タンク１０内に沈澱して蓄積され
る。又、放電時には、電解液が循環した状態で各電極１
１．１２ではそれぞれ前記反応式と逆の反応を生じ、析
出物（Ｚｎ、Ｂｒ、） が各電極１１．１２上で消費
（酸化、還元）され、電気エネルギーが放出されるよう
にしたものである。
また、上述のような構成原理の亜鉛−臭素電池には、第
３図に例示するような積層電池の要素として多数のセル
積層構造のスタックが用いられている。これは、スタッ
ク全体を両側端からボルト。
３図に例示するような積層電池の要素として多数のセル
積層構造のスタックが用いられている。これは、スタッ
ク全体を両側端からボルト。
ナツト等を用いて挟むように押さえるための一対の締付
端板１６，１６と、そのそれぞれの内側に配置する押さ
え部材である積層端板１’／、１７との間に、例えば３
０セル積層して構成する。すなわち、一方のカーボンプ
ラスチックの端板電極１８の集電メツシュ１９の次にパ
ツキン２ｏを介してセパレータ板２１を重ね、所定間隔
保持用のスペーサメツシュ２２を重ね、カーボンプラス
チック製平板中間電極２３を重ね、さらにパツキン２０
を重ねるといった順序で積層し、最後に他方のカーボン
プラスチック製端板電極１８を重ねて、全体で３０セル
積層する如く構成する。
端板１６，１６と、そのそれぞれの内側に配置する押さ
え部材である積層端板１’／、１７との間に、例えば３
０セル積層して構成する。すなわち、一方のカーボンプ
ラスチックの端板電極１８の集電メツシュ１９の次にパ
ツキン２ｏを介してセパレータ板２１を重ね、所定間隔
保持用のスペーサメツシュ２２を重ね、カーボンプラス
チック製平板中間電極２３を重ね、さらにパツキン２０
を重ねるといった順序で積層し、最後に他方のカーボン
プラスチック製端板電極１８を重ねて、全体で３０セル
積層する如く構成する。
このように積層構成したスタックには、その四隅角部に
流液孔である正極マニホールド２４と負極マニホールド
２５とを穿設する。
流液孔である正極マニホールド２４と負極マニホールド
２５とを穿設する。
また、各セパレータ板２１は、微多孔質膜より成るセパ
レータ２の周囲に枠板２１ａを一体成形して構成したも
ので、その両平面部上下にはそれぞれ表裏対称形状にマ
イクロチャンネル２６を設置して成る。この−側面の実
線で示すマイクロチャンネル２６は、それぞれ対角線上
の正極マニホールド２４から導入した電解液を均一に広
げてセパレータ２の全面に流し、又はこれより液を回収
する。また、他側面の破線で示すマイクロチャンネル２
６は、負極マニホールド２５からの電解液を導入９回収
するものである。
レータ２の周囲に枠板２１ａを一体成形して構成したも
ので、その両平面部上下にはそれぞれ表裏対称形状にマ
イクロチャンネル２６を設置して成る。この−側面の実
線で示すマイクロチャンネル２６は、それぞれ対角線上
の正極マニホールド２４から導入した電解液を均一に広
げてセパレータ２の全面に流し、又はこれより液を回収
する。また、他側面の破線で示すマイクロチャンネル２
６は、負極マニホールド２５からの電解液を導入９回収
するものである。
このようにして、各セパレータ板２１の両側面部にそれ
ぞれ配置された電極との間において、第２図に例示した
単位電池となるセルを構成し、スタックとしては、この
セルが３０個直列接続されるよう構成するものである。
ぞれ配置された電極との間において、第２図に例示した
単位電池となるセルを構成し、スタックとしては、この
セルが３０個直列接続されるよう構成するものである。
Ｄ１発明が解決しようとする課題
上述のような、従来の亜鉛−臭素電池では、そのカーボ
ンプラスチック電極の劣化による電池性能低下を改善し
、電池の長寿命化を図ることが課題となっている。
ンプラスチック電極の劣化による電池性能低下を改善し
、電池の長寿命化を図ることが課題となっている。
この電極の劣化は、活物質である臭素のアタックにより
、電極板表面が劣化し、ひいては、電極板２３のワーペ
ージ現象（たわむこと）が原因となり、電流集中９発熱
等の現象が起こることによる。
、電極板表面が劣化し、ひいては、電極板２３のワーペ
ージ現象（たわむこと）が原因となり、電流集中９発熱
等の現象が起こることによる。
例えば、第４図に示す如き電極板２３では、ポリエチレ
ン４５重量パーセント、カーボンブラッり７重量パーセ
ント、グラファイト４８重量パーセントを混成した素材
を用いている。この材料成分中のグラファイトは、導電
性向上材料であり、同時に、層状物質であるため、臭素
のバリアー性能を有するものであるが、しかし、電解液
中のイオンを含み、層間化合物を形成し易いため、カー
ボンプラスチックの膨潤をもたらし、ワーページ現象の
原因となる傾向も有する。
ン４５重量パーセント、カーボンブラッり７重量パーセ
ント、グラファイト４８重量パーセントを混成した素材
を用いている。この材料成分中のグラファイトは、導電
性向上材料であり、同時に、層状物質であるため、臭素
のバリアー性能を有するものであるが、しかし、電解液
中のイオンを含み、層間化合物を形成し易いため、カー
ボンプラスチックの膨潤をもたらし、ワーページ現象の
原因となる傾向も有する。
そこで、このグラファイトを混入した素材を、１．５１
１厚の電極の板に形成し、射出成形で枠を付け、中間電
極２３とし、一つの電池のスタックとして積層し、負荷
条件下で充放電試験し、この後、解体調査したところ、
次のようであった。すなわち、このときのワーページ量
は、図示するように７．５ｘｍとなり、ワーベージ量を
小さくできるものの、まだ十分なものとは言えず、より
良く改善せねばならないという課題が残る。
１厚の電極の板に形成し、射出成形で枠を付け、中間電
極２３とし、一つの電池のスタックとして積層し、負荷
条件下で充放電試験し、この後、解体調査したところ、
次のようであった。すなわち、このときのワーページ量
は、図示するように７．５ｘｍとなり、ワーベージ量を
小さくできるものの、まだ十分なものとは言えず、より
良く改善せねばならないという課題が残る。
本発明は上述の点に鑑み、ワーページ量のより少ない、
高性能な亜鉛−臭素電池の電極板を提供することを目的
とする。
高性能な亜鉛−臭素電池の電極板を提供することを目的
とする。
９１課題を解決するための手段
本発明の亜鉛−臭素電池の電極板は、電極板を二層構造
とし、その金属電析側の層にガラスファイバを混成して
構成したことを特徴とする。
とし、その金属電析側の層にガラスファイバを混成して
構成したことを特徴とする。
Ｆ１作用
上述のように構成することにより、ガラスファイバで電
極板を補強し、かつそれを臭素アタックから守るように
して、電池使用中の電極板のワーページ量を減らすとい
う作用を奏する。
極板を補強し、かつそれを臭素アタックから守るように
して、電池使用中の電極板のワーページ量を減らすとい
う作用を奏する。
Ｇ、実施例
以下、本発明の亜鉛−臭素電池の電極板の一実施例を第
１図によって説明する。なお、この第１図において、第
２図乃至第４図に示す従来例に対応する部分には同一符
号を付すこととし、その詳細な説明を省略する。
１図によって説明する。なお、この第１図において、第
２図乃至第４図に示す従来例に対応する部分には同一符
号を付すこととし、その詳細な説明を省略する。
第１図は電極板の拡大縦断面図で、２３は電極板、２３
ａはその枠板である。
ａはその枠板である。
この電極板２３は、亜鉛極側層２７と臭素極側層２８と
を一体二層構造としたものである。
を一体二層構造としたものである。
すなわち、臭素極側電解液の接液面側に当たる臭素極側
層２８を、ポリエチレン４５重量パーセント、カーボン
ブラック７重量パーセント、グラファイト４８重量パー
セントの素材平板に、カーボンクロス（カイノール繊維
）をラミネート加工して固着し、厚さ０．７１１の電極
とする。
層２８を、ポリエチレン４５重量パーセント、カーボン
ブラック７重量パーセント、グラファイト４８重量パー
セントの素材平板に、カーボンクロス（カイノール繊維
）をラミネート加工して固着し、厚さ０．７１１の電極
とする。
また、金属電析側である亜鉛極側電解液の接液面側に当
たる亜鉛極側層２７を、ポリエチレン３５重量パーセン
ト、ガラスファイバ１０重量パーセント、カーボンブラ
ック７重量パーセント、グラファイト４８重量パーセン
トの素材を厚さ１．０ｘｍの平板にした電極とする。
たる亜鉛極側層２７を、ポリエチレン３５重量パーセン
ト、ガラスファイバ１０重量パーセント、カーボンブラ
ック７重量パーセント、グラファイト４８重量パーセン
トの素材を厚さ１．０ｘｍの平板にした電極とする。
そして、これら、亜鉛極側層２７と、臭素極側層２８と
を、ヒートプレスによるラミネート加工で、１．５１１
厚の二層構造電極板２３を作成する。
を、ヒートプレスによるラミネート加工で、１．５１１
厚の二層構造電極板２３を作成する。
なお、この際、ガラスファイバの方向性をもたせるため
、押し出し二層成形するようにするのが好ましい。
、押し出し二層成形するようにするのが好ましい。
また、電極板２３の厚さは、臭素バリア性、ワーページ
特性、電池内部抵抗等を考慮すると、１．５±０ 、５
ｘｍとするのが好ましい。
特性、電池内部抵抗等を考慮すると、１．５±０ 、５
ｘｍとするのが好ましい。
次に、上述のように構成した本例の電極板２３の特性効
果を確認するため、前記、従来の第４図に示すカーボン
プラスチック電極と比較する。
果を確認するため、前記、従来の第４図に示すカーボン
プラスチック電極と比較する。
このため、本例の枠板２３ａを射出成形した電極板２３
を中間電極とし、第３図に示す如く−っの電池スタック
として積層して負荷条件下（基本操作と対比する負荷操
作を下記第１表に示す）で、充放電試験し、解体調査し
たところ、次のような第２表に示す結果を得た。
を中間電極とし、第３図に示す如く−っの電池スタック
として積層して負荷条件下（基本操作と対比する負荷操
作を下記第１表に示す）で、充放電試験し、解体調査し
たところ、次のような第２表に示す結果を得た。
第２表
これより、本例のものは、１５０サイクル後のワーペー
ジ量が従来のものより３１１Ｍも小さくできるというこ
とが確認できた。
ジ量が従来のものより３１１Ｍも小さくできるというこ
とが確認できた。
Ｈ１発明の効果
以上詳述したように、本発明の亜鉛−臭素電池の電極板
は、電極板を二層構造とし、その金属電析側の層にガラ
スファイバを混成したので、この電池使用中の電極板の
ワーページ量を減らし、その使用寿命を延ばすという効
果がある。
は、電極板を二層構造とし、その金属電析側の層にガラ
スファイバを混成したので、この電池使用中の電極板の
ワーページ量を減らし、その使用寿命を延ばすという効
果がある。
第１図は本発明の亜鉛−臭素電池の電極板の一例を示す
拡大縦断面図、第２図は従来の亜鉛−臭素電池の原理を
示す概略説明線図、第３図はその電池スタックの一例を
示す分解斜視図、第４図はその電極板の拡大縦断面図で
ある。 ｌ・・・電池本体、１１・・・陽極、１２・・・陰極、
２３・・・電極板、２３ａ・・・枠板。 外２名
拡大縦断面図、第２図は従来の亜鉛−臭素電池の原理を
示す概略説明線図、第３図はその電池スタックの一例を
示す分解斜視図、第４図はその電極板の拡大縦断面図で
ある。 ｌ・・・電池本体、１１・・・陽極、１２・・・陰極、
２３・・・電極板、２３ａ・・・枠板。 外２名
Claims (1)
- （１）カーボンプラスチックにガラスファイバを混入成
形した亜鉛極側層と、カーボンプラスチック製臭素極側
層とを、平板一体二層構造に構成して成ることを特徴と
する亜鉛−臭素電池の電極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63284297A JPH02129865A (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 亜鉛−臭素電池の電極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63284297A JPH02129865A (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 亜鉛−臭素電池の電極板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02129865A true JPH02129865A (ja) | 1990-05-17 |
Family
ID=17676705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63284297A Pending JPH02129865A (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 亜鉛−臭素電池の電極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02129865A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014531721A (ja) * | 2011-09-28 | 2014-11-27 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションＵｎｉｔｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 二相貯蔵部を有するフロー電池 |
-
1988
- 1988-11-10 JP JP63284297A patent/JPH02129865A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014531721A (ja) * | 2011-09-28 | 2014-11-27 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションＵｎｉｔｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 二相貯蔵部を有するフロー電池 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20050074653A1 (en) | Redox cell with non-selective permionic separator | |
| WO2021203932A1 (zh) | 用于液流电池的复合电极、液流电池及电堆 | |
| EP3761423B1 (en) | Electrode for redox-flow batteries, redox-flow battery cell, and redox-flow battery | |
| TW201909470A (zh) | 雙極板、單元框、電池單元、單元堆及氧化還原液流電池 | |
| US20220238904A1 (en) | Redox flow battery | |
| KR20170015798A (ko) | 레독스 흐름 전지용 열교환기 | |
| JPH02129865A (ja) | 亜鉛−臭素電池の電極板 | |
| JP3198729B2 (ja) | 亜鉛−臭素電池の集電電極 | |
| WO2021203935A1 (zh) | 用于液流电池的复合电极、液流电池及电堆 | |
| KR20220096913A (ko) | 다공성 지지체를 포함하는 멤브레인을 구비하는 레독스 흐름전지 스택 | |
| CN102170008A (zh) | 非流动型钒素二次电池 | |
| JP2505007Y2 (ja) | 電解液循環型積層電池 | |
| CN114497667A (zh) | 一种提高水性聚合物液流电池性能的方法 | |
| JPH0287483A (ja) | 亜鉛−臭素電池のセパレータ | |
| JPH0371568A (ja) | 電池のカーボンプラスチック電極 | |
| CN210296505U (zh) | 一种燃料电池单元、燃料电池电堆、燃料电池与新能源汽车 | |
| US11309567B2 (en) | Ion exchange membrane and flow battery including same | |
| JPH02148580A (ja) | 電解液循環型積層電池 | |
| JPH02148581A (ja) | 亜鉛−臭素電池の電極の製造方法 | |
| US20220407102A1 (en) | Zinc-bromine flow battery including conductive interlayer | |
| JPH0610635Y2 (ja) | 亜鉛−臭素電池 | |
| KR20200124398A (ko) | 아연-철 레독스 흐름 전지 | |
| CN112993360B (zh) | 一种锌溴单液流电堆和电池 | |
| JP2853264B2 (ja) | 電解液静止型の金属―臭素電池 | |
| JP2522029B2 (ja) | 液循環型積層電池における端板電極の製造方法 |