JPH02148580A - 電解液循環型積層電池 - Google Patents
電解液循環型積層電池Info
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- JPH02148580A JPH02148580A JP63301749A JP30174988A JPH02148580A JP H02148580 A JPH02148580 A JP H02148580A JP 63301749 A JP63301749 A JP 63301749A JP 30174988 A JP30174988 A JP 30174988A JP H02148580 A JPH02148580 A JP H02148580A
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- battery
- electrolyte
- circulation type
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
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- H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
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- 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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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、電解液を循環しながら使用するようにした
積層電池に関する。
積層電池に関する。
Ｂ９発明の概要
本発明は、電解液を循環しながら使用するようにした積
層電池において、 電池本体のスタックの積層体を構成すべき枠体を具備す
る部材を、メルト・フロー・インデックスが１０以上の
高圧法ポリエチレンに、ガラスファイバを３０ｗｔ％〜
５０ｗｔ％添加したものを素材として、インサート射出
成形により、枠体を一体形成することにより、 その枠体を具備する部材を平面的に形成し、スタックの
積層を良好にできるようにしたものである。
層電池において、 電池本体のスタックの積層体を構成すべき枠体を具備す
る部材を、メルト・フロー・インデックスが１０以上の
高圧法ポリエチレンに、ガラスファイバを３０ｗｔ％〜
５０ｗｔ％添加したものを素材として、インサート射出
成形により、枠体を一体形成することにより、 その枠体を具備する部材を平面的に形成し、スタックの
積層を良好にできるようにしたものである。
Ｃ０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３図に例示する如き電解液
循環型亜鉛−臭素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３図に例示する如き電解液
循環型亜鉛−臭素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１
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９．１０を設け、臭化亜
鉛（ＺｎＢｒ、）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９．１０を設け、臭化亜
鉛（ＺｎＢｒ、）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Ｚ ｎ ”＋２ｃｍ→Ｚｎ。
し、陰極１２ではＺ ｎ ”＋２ｃｍ→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１１，１２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。
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１１，１２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実用積層電池本体として多数のセ
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、−側面から他側面にかけて貫挿する複数の
ボルト２８に、各々ナツト２９を嵌合して、セル積層体
全体を挟むように押さえるための一対の締付端板１６と
の間に、例えば３０セル積層して構成する。
３図に例示するような実用積層電池本体として多数のセ
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、−側面から他側面にかけて貫挿する複数の
ボルト２８に、各々ナツト２９を嵌合して、セル積層体
全体を挟むように押さえるための一対の締付端板１６と
の間に、例えば３０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集電メツシュ
を備えた端板電極１８の次に、微多孔質膜の外周に、ポ
リオレフィン系の結晶性の樹脂をインサート射出成形し
て枠体を形成して成るセパレータ板２１を重ね、ポリエ
チレン又はポリプロピレンにカーボンブラックと、必要
に応じグラファイトを混練したカーボンプラスチック製
の電極板の外周に、ポリオレフィン系の結晶性の樹脂を
インサート射出成形して枠体を形成して成る平板中間電
極２３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３
０セル積層する如く構成する。
を備えた端板電極１８の次に、微多孔質膜の外周に、ポ
リオレフィン系の結晶性の樹脂をインサート射出成形し
て枠体を形成して成るセパレータ板２１を重ね、ポリエ
チレン又はポリプロピレンにカーボンブラックと、必要
に応じグラファイトを混練したカーボンプラスチック製
の電極板の外周に、ポリオレフィン系の結晶性の樹脂を
インサート射出成形して枠体を形成して成る平板中間電
極２３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３
０セル積層する如く構成する。
次に、各締付端板１６の周辺近傍部所定位置に複数穿孔
された各通し孔２７に、それぞれボルト２８を挿通し、
ナツト２９を螺合し、スタック全体を挟み付はパツキン
２０を圧着し、液漏れのないように固締して構成する。
された各通し孔２７に、それぞれボルト２８を挿通し、
ナツト２９を螺合し、スタック全体を挟み付はパツキン
２０を圧着し、液漏れのないように固締して構成する。
このように積層構成したスタックには、第３図に示すよ
うに、その四隅角部に流液孔である正極マニホールド２
４と負極マニホールド２５とを穿設する。
うに、その四隅角部に流液孔である正極マニホールド２
４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、その周囲にパツキンとし
ても機能する枠体２１ａの両手面部上下にそれぞれ表裏
対称形状にマイクロチャンネル２６を設置して成り、そ
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２６は、負極マニホールド２５からの電解液
を導入１回収するものである。
ても機能する枠体２１ａの両手面部上下にそれぞれ表裏
対称形状にマイクロチャンネル２６を設置して成り、そ
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２６は、負極マニホールド２５からの電解液
を導入１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。
Ｄ２発明が解決しようとする課題
前述のような従来の電池本体を構成するスタックでは、
その積層体としてのセパレータ板２１、又は中間電極２
３の枠体をインサート射出成形する際、その素材となる
ポリオレフィン系の樹脂の成形収縮が１〜３％程度ある
為、第４図に示す如く、そりを生じてしまう。
その積層体としてのセパレータ板２１、又は中間電極２
３の枠体をインサート射出成形する際、その素材となる
ポリオレフィン系の樹脂の成形収縮が１〜３％程度ある
為、第４図に示す如く、そりを生じてしまう。
また、これを防ぐために、フィラー（添加剤）として、
ガラスファイバを４Ｑｗｔ％添加する場合もあるが、こ
の場合には、成形収縮によるそりをなくせても、第５図
に例示するように、射出成形時の各ゲート３０から流入
した樹脂が相互にぶつかって融合すべき部位である、ウ
ェルドライン３１において、そのフィラーとしてのガラ
スファイバの方向がランダムとなり、その部位が変形し
てしまう。
ガラスファイバを４Ｑｗｔ％添加する場合もあるが、こ
の場合には、成形収縮によるそりをなくせても、第５図
に例示するように、射出成形時の各ゲート３０から流入
した樹脂が相互にぶつかって融合すべき部位である、ウ
ェルドライン３１において、そのフィラーとしてのガラ
スファイバの方向がランダムとなり、その部位が変形し
てしまう。
このように、セパレータ板２１、中間電極２３に、そり
や変形があると、これらを積層するとき、相互間に隙間
を生じ、これをなくすために、その両端の締付端板１６
間を固締するボルト２８の締付力を増大せねばならず、
その製造に手間と時間を要すという問題があった。
や変形があると、これらを積層するとき、相互間に隙間
を生じ、これをなくすために、その両端の締付端板１６
間を固締するボルト２８の締付力を増大せねばならず、
その製造に手間と時間を要すという問題があった。
さらに、このように、そりや変形があると、それら相互
間から電解液の液漏れを生ずることがあり、短絡事故や
腐食を生ずることがあり、ひいては電池の寿命を縮める
ことがあるという問題があった。
間から電解液の液漏れを生ずることがあり、短絡事故や
腐食を生ずることがあり、ひいては電池の寿命を縮める
ことがあるという問題があった。
本発明は上述の点に鑑み、セパレータ板、中間電極等の
枠体を射出成形して成るものを平面的に形成するように
し、スタック固締用のボルト締付力を必要以上に大きく
しないですむようにし、その製造を容易かつ迅速にでき
るようにし、液漏れしないようにして、電池寿命を延ば
すようにすることを目的とする。
枠体を射出成形して成るものを平面的に形成するように
し、スタック固締用のボルト締付力を必要以上に大きく
しないですむようにし、その製造を容易かつ迅速にでき
るようにし、液漏れしないようにして、電池寿命を延ば
すようにすることを目的とする。
Ｅ４課題を解決するための手段
本発明の電解液循環型積層電池は、電池本体のスタック
の積層体を構成すべき枠体を具備する部材を、メルト・
フロー・インデツクスがＩＯＯ１２の高圧法ポリエチレ
ンに、ガラスファイバを３０ｗｔ％〜５０Ｗ１％添加し
たものを素材として、インサート射出成形により、枠体
を一体形成して成ることを特徴とする。
の積層体を構成すべき枠体を具備する部材を、メルト・
フロー・インデツクスがＩＯＯ１２の高圧法ポリエチレ
ンに、ガラスファイバを３０ｗｔ％〜５０Ｗ１％添加し
たものを素材として、インサート射出成形により、枠体
を一体形成して成ることを特徴とする。
Ｆ１作用
−に述のように構成することにより、枠体をインサート
射出成形した際に、その成形収縮によりそりを生ずるこ
とを防止し、そのウェルドラインでの変形を防止して、
平面的な部材を得ることができるようにするという作用
を奏する。
射出成形した際に、その成形収縮によりそりを生ずるこ
とを防止し、そのウェルドラインでの変形を防止して、
平面的な部材を得ることができるようにするという作用
を奏する。
Ｇ、実施例
以下本発明の電解液循環型積層電池の一実施例を第１図
によって説明する。なお、この第１図において、前述し
た第２図乃至第５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。
によって説明する。なお、この第１図において、前述し
た第２図乃至第５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図は電池のスタックを積層構成すべき、枠体をイン
サート射出成形した部材の一つである電極板２３である
。
サート射出成形した部材の一つである電極板２３である
。
この電極板２３の枠体２３ａは、その成形用樹脂として
高圧法ポリエチレン（メルト・フロー・インデックスが
１０以」二、好ましくは２０以上）を用い、その成形収
縮を抑制するため、ガラスファイバを３０ｗｔ％〜５０
ｗｔ％添加したものを用いる。
高圧法ポリエチレン（メルト・フロー・インデックスが
１０以」二、好ましくは２０以上）を用い、その成形収
縮を抑制するため、ガラスファイバを３０ｗｔ％〜５０
ｗｔ％添加したものを用いる。
すなわち、具体的には、成形用樹脂として、昭和電工社
製ショウレックスＭ２２１． メルト・フロー・イン
デックス値２０．に旭ファイバ社製グラスファイバを４
０ｗｔ％添加したものを素材とし、電極板材にインサー
ト射出成形によって枠体を一体成形した。これにより、
第１図に示す如き、平面状の、そりや変形のない、電極
板２３を得ることができた。
製ショウレックスＭ２２１． メルト・フロー・イン
デックス値２０．に旭ファイバ社製グラスファイバを４
０ｗｔ％添加したものを素材とし、電極板材にインサー
ト射出成形によって枠体を一体成形した。これにより、
第１図に示す如き、平面状の、そりや変形のない、電極
板２３を得ることができた。
Ｈ６発明の効果
以−Ｌ詳述したように、本発明の電解液循環型積層電池
によれば、電池本体のスタックの積層体を構成すべき枠
体を具備する部材を、メルト・フロー・インデックスが
１０以上の高圧法ポリエチレンに、ガラスファイバを３
０ｗｔ％〜〜５０ｗｔ％添加したものを素材として、イ
ンサート射出成形により、枠体を一体形成するようにし
たので、その成形収縮によりそりを防止し、そのウェル
ドラインでの変形を防止して、平面的な部材を得ること
ができるという効果を有する。
によれば、電池本体のスタックの積層体を構成すべき枠
体を具備する部材を、メルト・フロー・インデックスが
１０以上の高圧法ポリエチレンに、ガラスファイバを３
０ｗｔ％〜〜５０ｗｔ％添加したものを素材として、イ
ンサート射出成形により、枠体を一体形成するようにし
たので、その成形収縮によりそりを防止し、そのウェル
ドラインでの変形を防止して、平面的な部材を得ること
ができるという効果を有する。
また、このような平面的な部材は、そのスタック製造の
ための積層作業を容易に、かつ迅速化できるという効果
がある。
ための積層作業を容易に、かつ迅速化できるという効果
がある。
さらに、そりや変形により、部材相互間にできる隙間か
ら電解液漏れを生ずるのを防止でき、この積層体をボル
トで固締するときの締付力を必要以上に大きくしないで
すみ、不均等な応力が生ずるのを防止し、電池の信頼性
を向上し、その使用寿命を延ばすことができるという効
果がある。
ら電解液漏れを生ずるのを防止でき、この積層体をボル
トで固締するときの締付力を必要以上に大きくしないで
すみ、不均等な応力が生ずるのを防止し、電池の信頼性
を向上し、その使用寿命を延ばすことができるという効
果がある。
第１図は本発明の電解液循環型積層電池の一実施例を示
す要部の斜視図、第２図は従来の亜鉛−臭素電池の原理
の概略説明線図、第３図はその要部である電池本体部分
の拡大分解斜視図、第４図及び第５図はそれぞれその電
池の要部の斜視図である。 １・・・電池本体、１６・・・締付端板、２１・・・セ
パレータ板、２３・・・中間電極。 外２名 第１図 要部斜視図 第２図 概略説明線図 第３図 要部分解斜視図 要部斜視図 要部斜視図
す要部の斜視図、第２図は従来の亜鉛−臭素電池の原理
の概略説明線図、第３図はその要部である電池本体部分
の拡大分解斜視図、第４図及び第５図はそれぞれその電
池の要部の斜視図である。 １・・・電池本体、１６・・・締付端板、２１・・・セ
パレータ板、２３・・・中間電極。 外２名 第１図 要部斜視図 第２図 概略説明線図 第３図 要部分解斜視図 要部斜視図 要部斜視図
Claims (1)
- （１）電池本体のスタックの積層体を構成すべき枠体を
具備する部材を、 メルト・フロー・インデックスが１０以上の高圧法ポリ
エチレンに、ガラスファイバを３０ｗｔ％〜５０ｗｔ％
添加したものを素材として、前記枠体をインサート射出
成形により、一体に形成してなることを特徴とする電解
液循環型積層電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63301749A JPH02148580A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 電解液循環型積層電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63301749A JPH02148580A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 電解液循環型積層電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02148580A true JPH02148580A (ja) | 1990-06-07 |
Family
ID=17900702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63301749A Pending JPH02148580A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 電解液循環型積層電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02148580A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103165854A (zh) * | 2011-12-19 | 2013-06-19 | 东莞市振华新能源科技有限公司 | 一种方形锂离子电池注液方式及夹具 |
| WO2018207367A1 (ja) * | 2017-05-12 | 2018-11-15 | 日立化成株式会社 | 水溶液系二次電池、水溶液系二次電池の充放電方法、水溶液系二次電池用電解液、フロー電池システム及び発電システム |
| WO2021062465A1 (en) * | 2019-10-04 | 2021-04-08 | Redflow R&D Pty Ltd | Welded flowing electrolyte battery cell stack |
-
1988
- 1988-11-29 JP JP63301749A patent/JPH02148580A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103165854A (zh) * | 2011-12-19 | 2013-06-19 | 东莞市振华新能源科技有限公司 | 一种方形锂离子电池注液方式及夹具 |
| WO2018207367A1 (ja) * | 2017-05-12 | 2018-11-15 | 日立化成株式会社 | 水溶液系二次電池、水溶液系二次電池の充放電方法、水溶液系二次電池用電解液、フロー電池システム及び発電システム |
| JPWO2018207367A1 (ja) * | 2017-05-12 | 2020-03-19 | 日立化成株式会社 | 水溶液系二次電池、水溶液系二次電池の充放電方法、水溶液系二次電池用電解液、フロー電池システム及び発電システム |
| WO2021062465A1 (en) * | 2019-10-04 | 2021-04-08 | Redflow R&D Pty Ltd | Welded flowing electrolyte battery cell stack |
| CN114982047A (zh) * | 2019-10-04 | 2022-08-30 | 红流研发有限公司 | 焊接的流动电解质电池的电池单元堆 |
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