JPH06333609A - 亜鉛−臭素電池の運転方法 - Google Patents
亜鉛−臭素電池の運転方法Info
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- JPH06333609A JPH06333609A JP5119420A JP11942093A JPH06333609A JP H06333609 A JPH06333609 A JP H06333609A JP 5119420 A JP5119420 A JP 5119420A JP 11942093 A JP11942093 A JP 11942093A JP H06333609 A JPH06333609 A JP H06333609A
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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)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 亜鉛−臭素電池の完全放電時に負極側貯蔵槽
での臭素の発生を防止して、この臭素が負極側貯蔵槽の
底壁面上に臭素錯化合物として滞留することがない運転
方法を提供することを目的とする。 【構成】 負極側貯蔵槽１７と電池本体３０間に配設さ
れた負極電解液循環用の管路２４，２５に、完全放電時
に負極電解液１８が負極側貯蔵槽１７へ還流することを
停止する第１，第２のバルブ２６，２７を配備するとと
もに、負極電解液循環用の管路２４，２５に第３のバル
ブ２９が配備されたバイパス管路２８を設け、完全放電
時に負極電解液１８を電池本体３０からバイパス管路２
８を通って循環させることにより、負極側貯蔵槽１７に
おける臭素錯化合物の滞留を防止するようにした亜鉛−
臭素電池の運転方法を提供する。
での臭素の発生を防止して、この臭素が負極側貯蔵槽の
底壁面上に臭素錯化合物として滞留することがない運転
方法を提供することを目的とする。 【構成】 負極側貯蔵槽１７と電池本体３０間に配設さ
れた負極電解液循環用の管路２４，２５に、完全放電時
に負極電解液１８が負極側貯蔵槽１７へ還流することを
停止する第１，第２のバルブ２６，２７を配備するとと
もに、負極電解液循環用の管路２４，２５に第３のバル
ブ２９が配備されたバイパス管路２８を設け、完全放電
時に負極電解液１８を電池本体３０からバイパス管路２
８を通って循環させることにより、負極側貯蔵槽１７に
おける臭素錯化合物の滞留を防止するようにした亜鉛−
臭素電池の運転方法を提供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電解液循環型積層二次電
池、特に電力貯蔵用亜鉛−臭素電池の運転方法に関する
ものである。
池、特に電力貯蔵用亜鉛−臭素電池の運転方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】亜鉛−臭素電池は正極活物質に臭素、負
極活物質に亜鉛を用いた２次電池であり、この電池は例
えば電力の昼と夜のアンバランスを解決させるために、
電力需要が少ない夜間に電力を貯蔵して、昼間に放出さ
せるため等に使用される。
極活物質に亜鉛を用いた２次電池であり、この電池は例
えば電力の昼と夜のアンバランスを解決させるために、
電力需要が少ない夜間に電力を貯蔵して、昼間に放出さ
せるため等に使用される。
【０００３】充電時に正極電極側で発生した臭素は、電
解液に添加した臭素錯化剤と反応し、オイル状の沈殿物
となって正極側貯蔵槽へ戻され、放電時はポンプで単電
池内へ送り込まれ還元される。電解液の成分はＺｎＢｒ
2水溶液と、抵抗を下げるためのＮＨ4Ｃｌ等の塩と、負
極亜鉛側のデンドライトを防止し、均一な電着を促進さ
せるためのＰｂ，Ｓｎ，４級アンモニウム塩類と、臭素
錯化剤とである。正極電極と負極電極の間にはセパレー
タを介挿してあり、正極電極で発生した臭素が負極電極
へ拡散して亜鉛と反応することによる自己放電を防止し
ている。
解液に添加した臭素錯化剤と反応し、オイル状の沈殿物
となって正極側貯蔵槽へ戻され、放電時はポンプで単電
池内へ送り込まれ還元される。電解液の成分はＺｎＢｒ
2水溶液と、抵抗を下げるためのＮＨ4Ｃｌ等の塩と、負
極亜鉛側のデンドライトを防止し、均一な電着を促進さ
せるためのＰｂ，Ｓｎ，４級アンモニウム塩類と、臭素
錯化剤とである。正極電極と負極電極の間にはセパレー
タを介挿してあり、正極電極で発生した臭素が負極電極
へ拡散して亜鉛と反応することによる自己放電を防止し
ている。
【０００４】この亜鉛−臭素電池は、主に電極をバイポ
ーラ型とし、複数個の単電池（単セル）を電気的に直列
に積層した電池本体と、電解液貯蔵槽と、これらの間に
電解液を循環させるポンプおよび配管系とで構成されて
いる。
ーラ型とし、複数個の単電池（単セル）を電気的に直列
に積層した電池本体と、電解液貯蔵槽と、これらの間に
電解液を循環させるポンプおよび配管系とで構成されて
いる。
【０００５】図３は上記亜鉛−臭素電池を構成する電池
本体の一例を示す分解斜視図であり、矩形平板状のバイ
ポーラ型中間電極１の電極部１ａの外周に絶縁性の枠体
１ｂが配置され、同様に矩形平板状のセパレータ板２
は、セパレータ３の外周に枠体２ａが形成されている。
そして上記中間電極１にセパレータ板２及び必要に応じ
てパッキン４，スペーサメッシュ５を重ねて単セルを構
成し、この単セルを複数個積層して電池本体が構成され
ている。
本体の一例を示す分解斜視図であり、矩形平板状のバイ
ポーラ型中間電極１の電極部１ａの外周に絶縁性の枠体
１ｂが配置され、同様に矩形平板状のセパレータ板２
は、セパレータ３の外周に枠体２ａが形成されている。
そして上記中間電極１にセパレータ板２及び必要に応じ
てパッキン４，スペーサメッシュ５を重ねて単セルを構
成し、この単セルを複数個積層して電池本体が構成され
ている。
【０００６】積層された電池本体の両端部には、集電メ
ッシュ６を有する集電電極７と、一対の締付端板８と、
その内側に位置する押さえ用の積層端板９とが配置され
ている。そして両締付端板８，８間に図外の締付用のボ
ルトを通して、このボルトを締め付けることにより、一
体的に積層固定された電池本体が構成される。
ッシュ６を有する集電電極７と、一対の締付端板８と、
その内側に位置する押さえ用の積層端板９とが配置され
ている。そして両締付端板８，８間に図外の締付用のボ
ルトを通して、このボルトを締め付けることにより、一
体的に積層固定された電池本体が構成される。
【０００７】上記のように構成された電池本体の各単セ
ル内には、各中間電極１及びセパレータ板２の枠体２ａ
の上下２箇所の隅角部に形成した正極マニホールド１０
と、負極マニホールド１１より、セパレータ板２の枠体
２ａに設けられたチャンネル１２及びマイクロチャンネ
ル１３を介して電解液が夫々流入排出する。
ル内には、各中間電極１及びセパレータ板２の枠体２ａ
の上下２箇所の隅角部に形成した正極マニホールド１０
と、負極マニホールド１１より、セパレータ板２の枠体
２ａに設けられたチャンネル１２及びマイクロチャンネ
ル１３を介して電解液が夫々流入排出する。
【０００８】通常上記の締付端板８は、繊維強化プラス
チック樹脂（ＦＲＰ）が採用され、中間電極１の枠体１
ｂは塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）が、セパレータ板２には
比較的硬いポリエチレン樹脂が採用されている。
チック樹脂（ＦＲＰ）が採用され、中間電極１の枠体１
ｂは塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）が、セパレータ板２には
比較的硬いポリエチレン樹脂が採用されている。
【０００９】図４は上記亜鉛−臭素電池の作動原理を説
明するための概要図であり、図中の１４は正極側貯蔵槽
であって該正極側貯蔵槽１４内に正極電解液１５と臭素
錯化合物１６とが貯蔵されている。１７は負極側貯蔵槽
であって該負極側貯蔵槽１７内に負極電解液１８が貯蔵
されている。そして正極電解液１５は正極側ポンプ１９
の駆動に伴って、四方弁２０を介して図中の矢印に示し
た如く電池本体の正極マニホールド１０から正極室内を
流通し、正極側貯蔵槽１４に還流する一方、負極電解液
１８は負極側ポンプ２１の駆動に伴って、電池本体の負
極マニホールド１１からセパレータ３に隔てられた負極
室内を流通して負極側貯蔵槽１７に還流する。
明するための概要図であり、図中の１４は正極側貯蔵槽
であって該正極側貯蔵槽１４内に正極電解液１５と臭素
錯化合物１６とが貯蔵されている。１７は負極側貯蔵槽
であって該負極側貯蔵槽１７内に負極電解液１８が貯蔵
されている。そして正極電解液１５は正極側ポンプ１９
の駆動に伴って、四方弁２０を介して図中の矢印に示し
た如く電池本体の正極マニホールド１０から正極室内を
流通し、正極側貯蔵槽１４に還流する一方、負極電解液
１８は負極側ポンプ２１の駆動に伴って、電池本体の負
極マニホールド１１からセパレータ３に隔てられた負極
室内を流通して負極側貯蔵槽１７に還流する。
【００１０】上記亜鉛−臭素電池は、充放電運転の数サ
イクルに１度は完全放電を実施する必要がある。この完
全放電とは、通常の放電後に負極上に残留している亜鉛
を溶解することを目的として行うものである。前記した
ように電解液の成分中には、抵抗を下げるためのＮＨ4
Ｃｌ等の塩類の外、負極亜鉛側のデンドライトを防止す
るためのＰｂ，Ｓｎ，４級アンモニウム塩類が含まれて
いるが、通常の放電後に負極上に亜鉛のデンドライトが
残留することがあり、これに対処して電池電圧が零以下
になっても強制的に放電方向に電流を流す完全放電を行
って、亜鉛の溶解を促進している。
イクルに１度は完全放電を実施する必要がある。この完
全放電とは、通常の放電後に負極上に残留している亜鉛
を溶解することを目的として行うものである。前記した
ように電解液の成分中には、抵抗を下げるためのＮＨ4
Ｃｌ等の塩類の外、負極亜鉛側のデンドライトを防止す
るためのＰｂ，Ｓｎ，４級アンモニウム塩類が含まれて
いるが、通常の放電後に負極上に亜鉛のデンドライトが
残留することがあり、これに対処して電池電圧が零以下
になっても強制的に放電方向に電流を流す完全放電を行
って、亜鉛の溶解を促進している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な亜鉛−臭素電池の場合、前記したように電池の運転を
継続するために数サイクルに１度完全放電を実施するの
に伴って負極上に残留する亜鉛の溶解が促進されるが、
負極上の亜鉛が残留していない場所では臭素が発生し、
この臭素が負極側貯蔵槽の底壁面上に臭素錯化合物とし
て滞留することがある。この臭素錯化合物は電池の充放
電作用に寄与しない上、その分だけ電解液中の臭素の絶
対量が減少してしまい、且つ次の充電時には負極上に電
着した亜鉛の自己放電を促してエネルギー効率を低下さ
せる惧れがあり、更にこの臭素が負極電解液中に拡散す
ることにより、充電中の臭素還元が遅くなり、且つ電池
電圧が高い状態で臭素の還元作用が進行するため、エネ
ルギー損失が大きくなってしまうという問題点が生じ
る。
な亜鉛−臭素電池の場合、前記したように電池の運転を
継続するために数サイクルに１度完全放電を実施するの
に伴って負極上に残留する亜鉛の溶解が促進されるが、
負極上の亜鉛が残留していない場所では臭素が発生し、
この臭素が負極側貯蔵槽の底壁面上に臭素錯化合物とし
て滞留することがある。この臭素錯化合物は電池の充放
電作用に寄与しない上、その分だけ電解液中の臭素の絶
対量が減少してしまい、且つ次の充電時には負極上に電
着した亜鉛の自己放電を促してエネルギー効率を低下さ
せる惧れがあり、更にこの臭素が負極電解液中に拡散す
ることにより、充電中の臭素還元が遅くなり、且つ電池
電圧が高い状態で臭素の還元作用が進行するため、エネ
ルギー損失が大きくなってしまうという問題点が生じ
る。
【００１２】そのため、一定量以上の臭素錯化合物が滞
留した場合には、汲上げポンプ等を利用して負極側貯蔵
槽から臭素錯化合物を汲み上げて正極側貯蔵槽へ移す等
の煩瑣な作業を実施しなければならない。
留した場合には、汲上げポンプ等を利用して負極側貯蔵
槽から臭素錯化合物を汲み上げて正極側貯蔵槽へ移す等
の煩瑣な作業を実施しなければならない。
【００１３】例えば電極面積が１６００ｃｍ2で３０セ
ルの電池本体を製作し、負極電解液と正極電解液をそれ
ぞれ３０リットル用いた循環系で特性試験を実施した結
果を図５の電池電圧電流特性図に基づいて説明すると、
先ず第１サイクルとして、２０Ａで３時間充電し、その
後２０Ａで３時間放電する運転条件とし、放電終了電圧
３０Ｖで効率を計算したところ、この第１サイクル時に
は負極電解液中に臭素がない状態であるため、電流効率
は９２％，電圧効率は８６％，エネルギー効率は７９．
１％であった。
ルの電池本体を製作し、負極電解液と正極電解液をそれ
ぞれ３０リットル用いた循環系で特性試験を実施した結
果を図５の電池電圧電流特性図に基づいて説明すると、
先ず第１サイクルとして、２０Ａで３時間充電し、その
後２０Ａで３時間放電する運転条件とし、放電終了電圧
３０Ｖで効率を計算したところ、この第１サイクル時に
は負極電解液中に臭素がない状態であるため、電流効率
は９２％，電圧効率は８６％，エネルギー効率は７９．
１％であった。
【００１４】第１サイクル終了後、前後に休止時間を設
定して、完全放電を行うために放電方向に２０Ａで３０
分間の通電を行い、第２サイクル目の運転を開始した
が、充電初期には完全放電時に発生した臭素によって負
極電解液が赤く染まり、充電３時間終了時点では負極電
解液中にあった臭素のほとんどが還元され、負極電解液
は薄黄色になった。
定して、完全放電を行うために放電方向に２０Ａで３０
分間の通電を行い、第２サイクル目の運転を開始した
が、充電初期には完全放電時に発生した臭素によって負
極電解液が赤く染まり、充電３時間終了時点では負極電
解液中にあった臭素のほとんどが還元され、負極電解液
は薄黄色になった。
【００１５】そして第１サイクルと同じ運転条件である
２０Ａで３時間の充電を行い、その後２０Ａで放電して
放電終了電圧３０Ｖで効率を計算したところ、電流効率
は８８％，電圧効率は８５％，エネルギー効率は７４．
８％となっており、特に電流効率が４％もの低下を示し
た。
２０Ａで３時間の充電を行い、その後２０Ａで放電して
放電終了電圧３０Ｖで効率を計算したところ、電流効率
は８８％，電圧効率は８５％，エネルギー効率は７４．
８％となっており、特に電流効率が４％もの低下を示し
た。
【００１６】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、完全放電時に負極側貯蔵槽での臭素の発生を
防止して、この臭素が負極側貯蔵槽の底壁面上に臭素錯
化合物として滞留することがない運転方法を提供するこ
とを目的とするものである。
のであり、完全放電時に負極側貯蔵槽での臭素の発生を
防止して、この臭素が負極側貯蔵槽の底壁面上に臭素錯
化合物として滞留することがない運転方法を提供するこ
とを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、充放電時に電池本体と別置きにした正極側
貯蔵槽及び負極側貯蔵槽から電池本体の正極室及び負極
室に電解液がポンプで循環され、充電時に正極で発生し
た臭素が電解液に添加した臭素錯化剤と反応して正極側
貯蔵へ戻されるとともに、放電時には臭素錯化合物がポ
ンプで電池本体内へ送り込まれて還元されるようにした
亜鉛−臭素電池において、上記負極側貯蔵槽と電池本体
間に配設された負極電解液循環用の管路に、完全放電時
に負極電解液が負極側貯蔵槽へ還流することを停止する
バルブを配備するとともに、上記負極電解液循環用の管
路に該負極電解液が流通するバルブ付きバイパス管路を
設け、完全放電時に負極電解液を電池本体から該バイパ
ス管路を通って循環させることにより、負極側貯蔵槽に
おける臭素錯化合物の滞留を防止するようにした亜鉛−
臭素電池の運転方法を提供する。
するために、充放電時に電池本体と別置きにした正極側
貯蔵槽及び負極側貯蔵槽から電池本体の正極室及び負極
室に電解液がポンプで循環され、充電時に正極で発生し
た臭素が電解液に添加した臭素錯化剤と反応して正極側
貯蔵へ戻されるとともに、放電時には臭素錯化合物がポ
ンプで電池本体内へ送り込まれて還元されるようにした
亜鉛−臭素電池において、上記負極側貯蔵槽と電池本体
間に配設された負極電解液循環用の管路に、完全放電時
に負極電解液が負極側貯蔵槽へ還流することを停止する
バルブを配備するとともに、上記負極電解液循環用の管
路に該負極電解液が流通するバルブ付きバイパス管路を
設け、完全放電時に負極電解液を電池本体から該バイパ
ス管路を通って循環させることにより、負極側貯蔵槽に
おける臭素錯化合物の滞留を防止するようにした亜鉛−
臭素電池の運転方法を提供する。
【００１８】
【作用】かかる亜鉛−臭素電池の運転方法によれば、通
常の充放電終了後に完全放電を実施する前に、負極電解
液循環用の管路に配備されたバルブを「閉」にして負極
電解液の負極側貯蔵槽への還流を停止し、更にバイパス
管路のバルブを「開」にしてから完全放電を行うことに
より、電解液が電池本体からバイパス管路を通って循環
して負極側貯蔵槽内には流入しないため、負極側貯蔵槽
内において臭素が発生せず、このような臭素が負極側貯
蔵槽の底壁面上に臭素錯化合物として滞留することがな
いという作用が得られる。
常の充放電終了後に完全放電を実施する前に、負極電解
液循環用の管路に配備されたバルブを「閉」にして負極
電解液の負極側貯蔵槽への還流を停止し、更にバイパス
管路のバルブを「開」にしてから完全放電を行うことに
より、電解液が電池本体からバイパス管路を通って循環
して負極側貯蔵槽内には流入しないため、負極側貯蔵槽
内において臭素が発生せず、このような臭素が負極側貯
蔵槽の底壁面上に臭素錯化合物として滞留することがな
いという作用が得られる。
【００１９】
【実施例】以下図面を参照しながら本発明にかかる亜鉛
−臭素電池の運転方法の一実施例を、前記従来の構成部
分と同一の構成部分に同一の符号を付して詳述する。
−臭素電池の運転方法の一実施例を、前記従来の構成部
分と同一の構成部分に同一の符号を付して詳述する。
【００２０】図１は本発明の基本的実施例を示す概要図
であり、図中の１４は正極側貯蔵槽であって、該正極側
貯蔵槽１４内に正極電解液１５と臭素錯化合物１６とが
貯蔵されている。１７は負極側貯蔵槽であって該負極側
貯蔵槽１７内に負極電解液１８が貯蔵されている。１９
は正極側ポンプ、２０は四方弁、３０は電池本体であ
る。
であり、図中の１４は正極側貯蔵槽であって、該正極側
貯蔵槽１４内に正極電解液１５と臭素錯化合物１６とが
貯蔵されている。１７は負極側貯蔵槽であって該負極側
貯蔵槽１７内に負極電解液１８が貯蔵されている。１９
は正極側ポンプ、２０は四方弁、３０は電池本体であ
る。
【００２１】上記負極側貯蔵槽１７と電池本体３０間に
は負極電解液循環用の管路２４，２５が配設されてい
て、一方の管路２４には第１のバルブ２６と負極側ポン
プ２１が配備されており、他方側の管路２５には第２の
バルブ２７が配備されている。そして両管路２４，２５
間にバイパス管路２８が設けられ、このバイパス管路２
８の中途部に第３のバルブ２９が配備されている。
は負極電解液循環用の管路２４，２５が配設されてい
て、一方の管路２４には第１のバルブ２６と負極側ポン
プ２１が配備されており、他方側の管路２５には第２の
バルブ２７が配備されている。そして両管路２４，２５
間にバイパス管路２８が設けられ、このバイパス管路２
８の中途部に第３のバルブ２９が配備されている。
【００２２】かかる構成によれば、電池の運転に際して
先ず第３のバルブ２９を「閉」とし、第１のバルブ２６
と第２のバルブ２７を「開」として、正極側ポンプ１９
と負極側ポンプ２１の駆動を開始する。
先ず第３のバルブ２９を「閉」とし、第１のバルブ２６
と第２のバルブ２７を「開」として、正極側ポンプ１９
と負極側ポンプ２１の駆動を開始する。
【００２３】すると正極電解液１５は正極側ポンプ１９
の駆動に伴って、図中の矢印に示したように、四方弁２
０を介して電池本体３０の正極マニホールドから正極室
内を流通し、正極側貯蔵槽１４に還流する一方、負極電
解液１８は負極側ポンプ２１の駆動に伴って第１のバル
ブ２６，管路２４を介して電池本体の負極マニホールド
からセパレータに隔てられた負極室内を流通し、管路２
５及び第２のバルブ２７を介して負極側貯蔵槽１７に還
流する。
の駆動に伴って、図中の矢印に示したように、四方弁２
０を介して電池本体３０の正極マニホールドから正極室
内を流通し、正極側貯蔵槽１４に還流する一方、負極電
解液１８は負極側ポンプ２１の駆動に伴って第１のバル
ブ２６，管路２４を介して電池本体の負極マニホールド
からセパレータに隔てられた負極室内を流通し、管路２
５及び第２のバルブ２７を介して負極側貯蔵槽１７に還
流する。
【００２４】そして図２の電池電圧電流特性図に示した
ように、運転の第１サイクルとして２０Ａで３時間充電
してから２０Ａで３時間放電し、放電終了電圧３０Ｖで
効率を計算したところ、この第１サイクル時には負極電
解液１８中に臭素がない状態であるため、従来例と同様
に電流効率は９２％，電圧効率は８６％，エネルギー効
率は７９％であった。
ように、運転の第１サイクルとして２０Ａで３時間充電
してから２０Ａで３時間放電し、放電終了電圧３０Ｖで
効率を計算したところ、この第１サイクル時には負極電
解液１８中に臭素がない状態であるため、従来例と同様
に電流効率は９２％，電圧効率は８６％，エネルギー効
率は７９％であった。
【００２５】次に第１サイクル終了後、完全放電を実施
する前にバイパス管路２８の中途部に配備された第３の
バルブ２９を「開」とし、第１のバルブ２６と第２のバ
ルブ２７を「閉」として前後に休止時間を設定してから
放電方向に２０Ａで３０分間通電して完全放電を行う。
この時に負極電解液１８は電池本体３０からバイパス管
路２８を通って循環しており、負極側貯蔵槽１７内には
流入しない状態となっている。
する前にバイパス管路２８の中途部に配備された第３の
バルブ２９を「開」とし、第１のバルブ２６と第２のバ
ルブ２７を「閉」として前後に休止時間を設定してから
放電方向に２０Ａで３０分間通電して完全放電を行う。
この時に負極電解液１８は電池本体３０からバイパス管
路２８を通って循環しており、負極側貯蔵槽１７内には
流入しない状態となっている。
【００２６】次に運転の第２サイクルとして、第１サイ
クルと同じ運転条件である２０Ａで３時間の充電を開始
し、電池電圧が３０Ｖ以上になったところで第３のバル
ブ２９を「閉」にするとともに第１のバルブ２６と第２
のバルブ２７を「開」にする。このまま第２サイクルの
運転を継続して、放電終了電圧３０Ｖになったところで
効率を計算したところ、電流効率は８８％，電圧効率は
８８％，エネルギー効率は７７．４％という従来の運転
方法よりもエネルギー効率にして２．６％高い結果が得
られた。
クルと同じ運転条件である２０Ａで３時間の充電を開始
し、電池電圧が３０Ｖ以上になったところで第３のバル
ブ２９を「閉」にするとともに第１のバルブ２６と第２
のバルブ２７を「開」にする。このまま第２サイクルの
運転を継続して、放電終了電圧３０Ｖになったところで
効率を計算したところ、電流効率は８８％，電圧効率は
８８％，エネルギー効率は７７．４％という従来の運転
方法よりもエネルギー効率にして２．６％高い結果が得
られた。
【００２７】これはバイパス管路２８を通って負極電解
液１８が循環するため、該負極電解液１８内での臭素濃
度が高くなって、臭素を還元するための電圧は低くなる
ため、臭素還元に必要とするエネルギーは少なくてすむ
ものと考察される。
液１８が循環するため、該負極電解液１８内での臭素濃
度が高くなって、臭素を還元するための電圧は低くなる
ため、臭素還元に必要とするエネルギーは少なくてすむ
ものと考察される。
【００２８】上記したように、本発明にかかる亜鉛−臭
素電池の運転方法によれば、完全放電時に第１のバルブ
２６と第２のバルブ２７を「閉」にして第３のバルブ２
９を「開」にすることにより、負極電解液１８が電池本
体３０からバイパス管路２８を通って循環するため、負
極側貯蔵槽１７内において臭素が発生せず、このような
臭素が負極側貯蔵槽１７の底壁面上に臭素錯化合物とし
て滞留することがないという特徴がある。
素電池の運転方法によれば、完全放電時に第１のバルブ
２６と第２のバルブ２７を「閉」にして第３のバルブ２
９を「開」にすることにより、負極電解液１８が電池本
体３０からバイパス管路２８を通って循環するため、負
極側貯蔵槽１７内において臭素が発生せず、このような
臭素が負極側貯蔵槽１７の底壁面上に臭素錯化合物とし
て滞留することがないという特徴がある。
【００２９】更に本実施例によれば、一般に充電の初期
及び完全放電時に溶解亜鉛によって電池本体３０及びバ
イパス管路２８内の亜鉛濃度が高くなる傾向があるが、
この対策として、充電末期の亜鉛濃度が低くなった時点
で本実施例にかかる第３のバルブ２９を一時「開」にす
ることにより、該バイパス管路２８内の亜鉛濃度が下が
り、完全放電及び充電初期における亜鉛濃度を低く抑え
ることができるという作用が得られる。
及び完全放電時に溶解亜鉛によって電池本体３０及びバ
イパス管路２８内の亜鉛濃度が高くなる傾向があるが、
この対策として、充電末期の亜鉛濃度が低くなった時点
で本実施例にかかる第３のバルブ２９を一時「開」にす
ることにより、該バイパス管路２８内の亜鉛濃度が下が
り、完全放電及び充電初期における亜鉛濃度を低く抑え
ることができるという作用が得られる。
【００３０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる亜鉛−臭素電池の運転方法によれば、完全放電を実
施する際に負極電解液が電池本体からバイパス管路を通
って循環するため、該負極電解液が負極側貯蔵槽内に流
入せず、従って負極側貯蔵槽内において臭素が発生する
ことが防止され、負極側貯蔵槽の底壁面上に臭素錯化合
物として滞留することを防止することが出来る。それに
伴って臭素錯化合物が滞留した場合の汲上げポンプ等を
利用した臭素錯化合物の正極側貯蔵槽への移動等の煩瑣
な作業は実施しなくても良いという利点がある。
かる亜鉛−臭素電池の運転方法によれば、完全放電を実
施する際に負極電解液が電池本体からバイパス管路を通
って循環するため、該負極電解液が負極側貯蔵槽内に流
入せず、従って負極側貯蔵槽内において臭素が発生する
ことが防止され、負極側貯蔵槽の底壁面上に臭素錯化合
物として滞留することを防止することが出来る。それに
伴って臭素錯化合物が滞留した場合の汲上げポンプ等を
利用した臭素錯化合物の正極側貯蔵槽への移動等の煩瑣
な作業は実施しなくても良いという利点がある。
【００３１】又、負極電解液循環用の管路内の臭素濃度
が高くなって電解液中の臭素を還元するための電圧は低
くなるため、臭素還元に必要とするエネルギーは少なく
てすむという効果が得られる。
が高くなって電解液中の臭素を還元するための電圧は低
くなるため、臭素還元に必要とするエネルギーは少なく
てすむという効果が得られる。
【００３２】更に電解液中の臭素の絶対量が減少するこ
とがなくなり、充電時に負極上に電着した亜鉛の自己放
電によるエネルギー効率の低下がなく、且つ臭素の負極
電解液中への拡散に伴う充電中の臭素還元率の低下がな
い上、エネルギー損失は最小限にすることが出来る。
とがなくなり、充電時に負極上に電着した亜鉛の自己放
電によるエネルギー効率の低下がなく、且つ臭素の負極
電解液中への拡散に伴う充電中の臭素還元率の低下がな
い上、エネルギー損失は最小限にすることが出来る。
【図１】本発明の基本的実施例を示す概要図。
【図２】本実施例における亜鉛−臭素電池の運転時の電
池電圧電流特性図。
池電圧電流特性図。
【図３】亜鉛−臭素電池本体の構成を示す分解斜視図。
【図４】亜鉛−臭素電池の動作原理を示す概要図。
【図５】従来の亜鉛−臭素電池の運転時の電池電圧電流
特性図。
特性図。
１…中間電極 １ｂ…枠体 ２…セパレータ板 ２ｂ…枠体 ３…セパレータ ８…締付端板 ９…積層端板 １０…正極マニホールド １１…負極マニホールド １２…チャンネル １３…マイクロチャンネル １４…正極側貯蔵槽 １５…正極電解液 １６…臭素錯化合物 １７…負極側貯蔵槽 １８…負極電解液 １９…正極側ポンプ ２１…負極側ポンプ ２４，２５…（循環用）管路 ２６…第１のバルブ ２７…第２のバルブ ２８…バイパス管路 ２９…第３のバルブ ３０…電池本体
Claims (1)
- 【請求項１】 充放電時に電池本体と別置きにした正極
側貯蔵槽及び負極側貯蔵槽から電池本体の正極室及び負
極室に電解液がポンプで循環され、充電時に正極で発生
した臭素が電解液に添加した臭素錯化剤と反応して正極
側貯蔵へ戻されるとともに、放電時には臭素錯化合物が
ポンプで電池本体内へ送り込まれて還元されるようにし
た亜鉛−臭素電池において、 上記負極側貯蔵槽と電池本体間に配設された負極電解液
循環用の管路に、完全放電時に負極電解液が負極側貯蔵
槽へ還流することを停止するバルブを配備するととも
に、上記負極電解液循環用の管路に該負極電解液が流通
するバルブ付きバイパス管路を設け、完全放電時に負極
電解液を電池本体から該バイパス管路を通って循環させ
ることにより、負極側貯蔵槽における臭素錯化合物の滞
留を防止するようにしたことを特徴とする亜鉛−臭素電
池の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5119420A JPH06333609A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 亜鉛−臭素電池の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5119420A JPH06333609A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 亜鉛−臭素電池の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06333609A true JPH06333609A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=14761023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5119420A Pending JPH06333609A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 亜鉛−臭素電池の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06333609A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109546183A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-29 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种全钒液流电池正、负极电解液的调平共混系统及其方法 |
| CN114551935A (zh) * | 2020-11-25 | 2022-05-27 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种锌溴单液流电池的性能恢复方法 |
| WO2025213645A1 (zh) * | 2024-04-07 | 2025-10-16 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 浆料输送装置、电池涂布线及浆料输送方法 |
-
1993
- 1993-05-21 JP JP5119420A patent/JPH06333609A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109546183A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-29 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种全钒液流电池正、负极电解液的调平共混系统及其方法 |
| CN109546183B (zh) * | 2018-11-26 | 2021-07-20 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种全钒液流电池正、负极电解液的调平共混系统及其方法 |
| CN114551935A (zh) * | 2020-11-25 | 2022-05-27 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种锌溴单液流电池的性能恢复方法 |
| CN114551935B (zh) * | 2020-11-25 | 2023-09-15 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种锌溴单液流电池的性能恢复方法 |
| WO2025213645A1 (zh) * | 2024-04-07 | 2025-10-16 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 浆料输送装置、电池涂布线及浆料输送方法 |
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