JPH07176326A - 電解液流通型電池 - Google Patents
電解液流通型電池Info
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- JPH07176326A JPH07176326A JP5345424A JP34542493A JPH07176326A JP H07176326 A JPH07176326 A JP H07176326A JP 5345424 A JP5345424 A JP 5345424A JP 34542493 A JP34542493 A JP 34542493A JP H07176326 A JPH07176326 A JP H07176326A
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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
-
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- 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
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 極めて簡易な手段を用いて、シャント電流を
低減しシステム全体の効率向上を図った電解液流通型電
池を提供すること。 【構成】 流入孔６ａ，９ａ及び流出孔７ａ，１０ａを
有し、隔膜１で仕切られた正電極室及び負電極室からな
るセル２４を適正な個数積層してサブスタック２２を構
成し、該サブスタック２２を複数個集積し電池を構成
し、外部から流入孔６ａ，９ａ及び流出孔７ａ，１０ａ
を通してセル２４内の正電極室及び／又は負電極室に電
解液を循環させ、電極室で活物質の酸化還元により充電
及び放電を行う電解液流通型電池において、サブスタッ
ク２２の両端に電解液供給排出板２３を設け、該電解液
供給排出板２３のそれぞれに複数個の供給口６ｄ，９ｄ
と排出口７ｄ，１０ｄを設け、該供給口６ｄ，９ｄ及び
排出口７ｄ，１０ｄのそれぞれを流入孔６ａ，９ａ及び
流出孔７ａ，１０ａが連通せしめた。
低減しシステム全体の効率向上を図った電解液流通型電
池を提供すること。 【構成】 流入孔６ａ，９ａ及び流出孔７ａ，１０ａを
有し、隔膜１で仕切られた正電極室及び負電極室からな
るセル２４を適正な個数積層してサブスタック２２を構
成し、該サブスタック２２を複数個集積し電池を構成
し、外部から流入孔６ａ，９ａ及び流出孔７ａ，１０ａ
を通してセル２４内の正電極室及び／又は負電極室に電
解液を循環させ、電極室で活物質の酸化還元により充電
及び放電を行う電解液流通型電池において、サブスタッ
ク２２の両端に電解液供給排出板２３を設け、該電解液
供給排出板２３のそれぞれに複数個の供給口６ｄ，９ｄ
と排出口７ｄ，１０ｄを設け、該供給口６ｄ，９ｄ及び
排出口７ｄ，１０ｄのそれぞれを流入孔６ａ，９ａ及び
流出孔７ａ，１０ａが連通せしめた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、両電極室又は一方の電
極室に電解液を循環させ２次電池の電解液を外部からポ
ンプで循環させ電極室で活物質の酸化還元により充電及
び放電を行う電解液流通型電池に関するものである。
極室に電解液を循環させ２次電池の電解液を外部からポ
ンプで循環させ電極室で活物質の酸化還元により充電及
び放電を行う電解液流通型電池に関するものである。
【０００２】
【従来技術】電解液流通型電池の例として、レドックス
フロ−電池について説明する。図７に示すように、レド
ックスフロ−電池は、隔膜１により仕切られた正電極室
１ａ及び負電極室１ｂを１ユニットとしたセル２４を双
極板４を介して複数個積層してなる電解槽３０と、正極
電解液タンク５、負極電解液タンク８と、正極電解液及
び負極電解液の各電解液を電解槽３０に供給するポンプ
１１、１２及び周辺の配管類６、７、９、１０で構成さ
れている。正電極室１ａには電極板２、各負極室１ｂに
も電極板３が設置されている。
フロ−電池について説明する。図７に示すように、レド
ックスフロ−電池は、隔膜１により仕切られた正電極室
１ａ及び負電極室１ｂを１ユニットとしたセル２４を双
極板４を介して複数個積層してなる電解槽３０と、正極
電解液タンク５、負極電解液タンク８と、正極電解液及
び負極電解液の各電解液を電解槽３０に供給するポンプ
１１、１２及び周辺の配管類６、７、９、１０で構成さ
れている。正電極室１ａには電極板２、各負極室１ｂに
も電極板３が設置されている。
【０００３】電解液として鉄イオン及びクロムイオンの
塩酸溶液を使用する鉄−クロ−ム電池を例に取れば、放
電した状態では負極電解液タンク８に３価のクロムイオ
ン 貯えられ、ポンプ１２から管９、１０を通して各負極室
１ｂに３価のクロムイオン塩酸溶液を、ポンプ１１から
管６、７を通して各正極室１ａに２価の鉄イオン
塩酸溶液を使用する鉄−クロ−ム電池を例に取れば、放
電した状態では負極電解液タンク８に３価のクロムイオ
ン 貯えられ、ポンプ１２から管９、１０を通して各負極室
１ｂに３価のクロムイオン塩酸溶液を、ポンプ１１から
管６、７を通して各正極室１ａに２価の鉄イオン
【０００４】上記セル２４内の正極室１ａでは管６から
鉄イオン塩酸溶液が電極板２の両面を均等に下から上に
流れ、管７から流出し負極室１ｂでは管９からクロムイ
オン塩酸溶液が電極板２の両面を均等に下から上に流
れ、管１０から流出し循環している。
鉄イオン塩酸溶液が電極板２の両面を均等に下から上に
流れ、管７から流出し負極室１ｂでは管９からクロムイ
オン塩酸溶液が電極板２の両面を均等に下から上に流
れ、管１０から流出し循環している。
【０００５】外部電源（図示せず）から電極端子１３、
１４を通して電流を流し充電を行うと、イオン交換膜で
ある隔膜１及び双極板４を介して電流が流れ、正極室１
ａでは２価の鉄イオンが電子を１個失い３価の鉄イオン
となり、負極室１ｂでは３価のクロムイオンが電子を１
個受取り２価のクロムイオンとなる。この状態で電気エ
ネルギ−が貯蔵される。放電の場合は、この逆の反応が
起こり電極端子１３、１４を通して外部に電力を取り出
すことができる。
１４を通して電流を流し充電を行うと、イオン交換膜で
ある隔膜１及び双極板４を介して電流が流れ、正極室１
ａでは２価の鉄イオンが電子を１個失い３価の鉄イオン
となり、負極室１ｂでは３価のクロムイオンが電子を１
個受取り２価のクロムイオンとなる。この状態で電気エ
ネルギ−が貯蔵される。放電の場合は、この逆の反応が
起こり電極端子１３、１４を通して外部に電力を取り出
すことができる。
【０００６】図８は従来の電解液流通型電池のシャント
電流経路を示す図である。図示するように、正の電極端
子１３から流入した充電電流Ａ0は１００％全て上記電
解液の酸化還元反応に使用されるのではなく、マニホ−
ルドと呼ばれる流路孔６ａ、７ａ（９ａ、１０ａ）から
漏洩するシャント電流Ａ1〜Ａnが流れている。
電流経路を示す図である。図示するように、正の電極端
子１３から流入した充電電流Ａ0は１００％全て上記電
解液の酸化還元反応に使用されるのではなく、マニホ−
ルドと呼ばれる流路孔６ａ、７ａ（９ａ、１０ａ）から
漏洩するシャント電流Ａ1〜Ａnが流れている。
【０００７】電解液流通型電池は１セル当りの起電力が
小さいため、セルを複数個積層化した電池スタックを構
成して使用している。従って、電池スタックは電圧を大
きくすることができるが、その分スタック内のセル間に
大きな電位勾配が生じる。
小さいため、セルを複数個積層化した電池スタックを構
成して使用している。従って、電池スタックは電圧を大
きくすることができるが、その分スタック内のセル間に
大きな電位勾配が生じる。
【０００８】一方、図８に示すように電池スタック内の
各セルは、流路孔６ａ、７ａの電解液を介して電気的に
つながっている。従って、セル間の電位勾配によりこの
流路孔６ａ、７ａ（９ａ、１０ａ）を通じて図９に示す
ように充電の際の酸化還元反応に関与しない漏れ電流、
いわゆるシャント電流が流れるため、電流効率が低下す
るという問題があった。シャント電流は電位勾配に比例
するため、電池スタックのセル積層数が増えるほど増大
し、スタック（積層）の中央部に位置したセルの流路孔
６ａ、７ａに集積され最も多くなる。
各セルは、流路孔６ａ、７ａの電解液を介して電気的に
つながっている。従って、セル間の電位勾配によりこの
流路孔６ａ、７ａ（９ａ、１０ａ）を通じて図９に示す
ように充電の際の酸化還元反応に関与しない漏れ電流、
いわゆるシャント電流が流れるため、電流効率が低下す
るという問題があった。シャント電流は電位勾配に比例
するため、電池スタックのセル積層数が増えるほど増大
し、スタック（積層）の中央部に位置したセルの流路孔
６ａ、７ａに集積され最も多くなる。
【０００９】この問題を解決するための技術として特開
昭６３−６９１５１号公報に開示されたものがある。図
１０はそのサブスタックの構成例を示す図である。これ
は適切な個数のセルをサブスタック２２の形でまとめ、
両端を液仕切板２０で電解液を止め、サブスタック２２
の中央に電解液供給排出板２１を設け、そこに設けられ
た流路孔６ａ、７ａ、流入口６ｂ、流出口７ｂを通して
サブスタック内を循環させるものである（負電解液は流
路孔９ａ、１０ａを通して循環）。電解液はサブスタッ
ク単位で液仕切板２０で区切られるためにシャント電流
は大きくならない。
昭６３−６９１５１号公報に開示されたものがある。図
１０はそのサブスタックの構成例を示す図である。これ
は適切な個数のセルをサブスタック２２の形でまとめ、
両端を液仕切板２０で電解液を止め、サブスタック２２
の中央に電解液供給排出板２１を設け、そこに設けられ
た流路孔６ａ、７ａ、流入口６ｂ、流出口７ｂを通して
サブスタック内を循環させるものである（負電解液は流
路孔９ａ、１０ａを通して循環）。電解液はサブスタッ
ク単位で液仕切板２０で区切られるためにシャント電流
は大きくならない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この技
術によれば、電解液の供給排出は各サブスタック２２毎
に行われ、中央部に配置した１枚の電解液供給排出板２
１を通して、外部配管と接続されている。これは上記の
シャント電流を低減する為に有効であるが、電解液供給
排出口がサブスタック２２中央部の１個所にしか確保さ
れていないため、電解液循環の圧力損失が高くなり、ま
た、各セルの電解液の分配が均一になりにくい。これら
は、ポンプ消費動力増大や電圧効率低下の原因となるた
め、ポンプ動力を含めたシステム全体の効率が低下する
という問題があった。
術によれば、電解液の供給排出は各サブスタック２２毎
に行われ、中央部に配置した１枚の電解液供給排出板２
１を通して、外部配管と接続されている。これは上記の
シャント電流を低減する為に有効であるが、電解液供給
排出口がサブスタック２２中央部の１個所にしか確保さ
れていないため、電解液循環の圧力損失が高くなり、ま
た、各セルの電解液の分配が均一になりにくい。これら
は、ポンプ消費動力増大や電圧効率低下の原因となるた
め、ポンプ動力を含めたシステム全体の効率が低下する
という問題があった。
【００１１】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、極めて簡易な手段を用いて、
シャント電流を低減しシステム全体の効率向上を図った
電解液流通型電池を提供することを目的とする。
で、上記問題点を除去し、極めて簡易な手段を用いて、
シャント電流を低減しシステム全体の効率向上を図った
電解液流通型電池を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願の請求項１に記載の発明は、図１に示すように流入
孔６ａ，９ａ及び流出孔７ａ，１０ａを有し、隔膜１で
仕切られた正電極室及び負電極室からなるセル２４を適
正な個数積層してサブスタック２２を構成し、該サブス
タック２２を複数個集積し電池を構成し、外部から流入
孔６ａ，９ａ及び流出孔７ａ，１０ａを通してセル２４
内の正電極室及び／又は負電極室に電解液を循環させ、
電極室で活物質の酸化還元により充電及び放電を行う電
解液流通型電池において、サブスタック２２の両端に電
解液供給排出板２３を設け、該電解液供給排出板２３の
それぞれに複数個（図では２個）の供給口６ｄ，９ｄと
排出口７ｄ，１０ｄを設け、該供給口６ｄ，９ｄ及び排
出口７ｄ，１０ｄのそれぞれを流入孔６ａ，９ａ及び流
出孔７ａ，１０ａが連通せしめたことを特徴とする。
本願の請求項１に記載の発明は、図１に示すように流入
孔６ａ，９ａ及び流出孔７ａ，１０ａを有し、隔膜１で
仕切られた正電極室及び負電極室からなるセル２４を適
正な個数積層してサブスタック２２を構成し、該サブス
タック２２を複数個集積し電池を構成し、外部から流入
孔６ａ，９ａ及び流出孔７ａ，１０ａを通してセル２４
内の正電極室及び／又は負電極室に電解液を循環させ、
電極室で活物質の酸化還元により充電及び放電を行う電
解液流通型電池において、サブスタック２２の両端に電
解液供給排出板２３を設け、該電解液供給排出板２３の
それぞれに複数個（図では２個）の供給口６ｄ，９ｄと
排出口７ｄ，１０ｄを設け、該供給口６ｄ，９ｄ及び排
出口７ｄ，１０ｄのそれぞれを流入孔６ａ，９ａ及び流
出孔７ａ，１０ａが連通せしめたことを特徴とする。
【００１３】また、請求項１に記載の発明は電解液供給
排出板は当該サブスタック２２から隣のサブスタック２
２へ電解液が流れるのを防ぐ電解液仕切り板の機能を有
していることを特徴とする。
排出板は当該サブスタック２２から隣のサブスタック２
２へ電解液が流れるのを防ぐ電解液仕切り板の機能を有
していることを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明は上記構成を採用することにより、サブ
スタック２２の両端の電解液供給板２３の供給口６ｄ，
９ｄから電解液を供給できるから、各セル２４への電解
液供給系統は複数系統（図１では２系統）になる。その
ためセル２４の流路孔６ａ、７ａ、９ａ、１０ａ供給管
及び、排出管の流速が大幅に減少し、従来の１系統に較
べ分流路圧力損失が１／４に低減され各セル２４への電
解液分配も均等になる。また、セル２４の積層個数は電
解液供給排出板２３で適切な個数で区切られているため
シャント電流が増加することはない。
スタック２２の両端の電解液供給板２３の供給口６ｄ，
９ｄから電解液を供給できるから、各セル２４への電解
液供給系統は複数系統（図１では２系統）になる。その
ためセル２４の流路孔６ａ、７ａ、９ａ、１０ａ供給管
及び、排出管の流速が大幅に減少し、従来の１系統に較
べ分流路圧力損失が１／４に低減され各セル２４への電
解液分配も均等になる。また、セル２４の積層個数は電
解液供給排出板２３で適切な個数で区切られているため
シャント電流が増加することはない。
【００１５】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１及び図２は本発明の電解液流通型電池
のサブスタックの構成を示す図で、図１はサブスタック
の分解斜視図、図２は電解液流通型電池の正面図であ
る。図示するようにサブスタック２２は適切な個数（数
十個）のセル２４を積層し、両端を電解液供給排出板２
３で区切りを付けたものである。
に説明する。図１及び図２は本発明の電解液流通型電池
のサブスタックの構成を示す図で、図１はサブスタック
の分解斜視図、図２は電解液流通型電池の正面図であ
る。図示するようにサブスタック２２は適切な個数（数
十個）のセル２４を積層し、両端を電解液供給排出板２
３で区切りを付けたものである。
【００１６】各電解液供給排出板２３には正極液を供給
排出する正極液供給口６ｄ、正極液排出口７ｄ及び、負
極液を供給排出する負極液供給口９ｄ、負極液排出口１
０ｄが設けられている。正極液供給口６ｄ、正極液排出
口７ｄ及び、負極液供給口９ｄ、負極液排出口１０ｄは
電極板２、３、隔膜１、双極板４に設けられたマニホ−
ルドと呼ばれる流通孔６ａ、７ａ、９ａ、１０ａに連通
している。
排出する正極液供給口６ｄ、正極液排出口７ｄ及び、負
極液を供給排出する負極液供給口９ｄ、負極液排出口１
０ｄが設けられている。正極液供給口６ｄ、正極液排出
口７ｄ及び、負極液供給口９ｄ、負極液排出口１０ｄは
電極板２、３、隔膜１、双極板４に設けられたマニホ−
ルドと呼ばれる流通孔６ａ、７ａ、９ａ、１０ａに連通
している。
【００１７】サブスタック２２は複数（図では３個）積
層して電解液流通型電池が構成される。正極液は管６か
ら各電解液供給排出板２３の正極液供給口６ｄに供給さ
れ、流路孔６ａ、電極板２のスリット６ｃを通り、電極
部２ａ（正極）を下から上に流れ、スリット７ｃ、流路
孔７ａに排出され、正極液排出口７ｄから管７を通って
循環している。負極液は管９から各電解液供給排出板２
３の負極液供給口９ｄに供給され、流路孔９ａ、電極板
３のスリット９ｃを通り電極部３ａ（負極）を下から上
に流れ、スリット１０ｃ、流路孔１０ａに排出され、負
極液排出口１０ｄから管１０を通って循環している。
層して電解液流通型電池が構成される。正極液は管６か
ら各電解液供給排出板２３の正極液供給口６ｄに供給さ
れ、流路孔６ａ、電極板２のスリット６ｃを通り、電極
部２ａ（正極）を下から上に流れ、スリット７ｃ、流路
孔７ａに排出され、正極液排出口７ｄから管７を通って
循環している。負極液は管９から各電解液供給排出板２
３の負極液供給口９ｄに供給され、流路孔９ａ、電極板
３のスリット９ｃを通り電極部３ａ（負極）を下から上
に流れ、スリット１０ｃ、流路孔１０ａに排出され、負
極液排出口１０ｄから管１０を通って循環している。
【００１８】従って各スタックでは、正極液は両側の電
解液供給排出板２３，２３の正極液供給口６ｄ，６ｄか
ら供給され各セル２４の正電極室を通り２個所の正極液
排出口７ｄから排出され循環している。同様に負電極液
も２個所の負極液供給口９ｄから供給され各セル２４の
負極室を通り２個所の負極液排出口１０ｄから排出され
循環している。電解液供給排出板２３は電解液仕切り板
の機能を有し、各スタックから排出された電解液は直接
隣のスタックへ循環することはない。
解液供給排出板２３，２３の正極液供給口６ｄ，６ｄか
ら供給され各セル２４の正電極室を通り２個所の正極液
排出口７ｄから排出され循環している。同様に負電極液
も２個所の負極液供給口９ｄから供給され各セル２４の
負極室を通り２個所の負極液排出口１０ｄから排出され
循環している。電解液供給排出板２３は電解液仕切り板
の機能を有し、各スタックから排出された電解液は直接
隣のスタックへ循環することはない。
【００１９】図３はサブスタック２２に分割した場合の
シャント電流の比較図である。図から分かるように、サ
ブスタック２２に分割しなかった場合、電解液は各セル
２４を縦貫して流れるので外部から供給された充電電流
Ａ0は各セル２４のシャント電流の為、有効な充電電流
は曲線ｃに示す特性となり中央部では最大シャント電流
ｄが流れる。サブスタック２２に分割した場合は各サブ
スタック２２で電解液の流れが区切られるため曲線ａに
示す特性となり最大シャント電流ｂはシャント電流ｄに
較べ減少しエネルギー損失も減少する。
シャント電流の比較図である。図から分かるように、サ
ブスタック２２に分割しなかった場合、電解液は各セル
２４を縦貫して流れるので外部から供給された充電電流
Ａ0は各セル２４のシャント電流の為、有効な充電電流
は曲線ｃに示す特性となり中央部では最大シャント電流
ｄが流れる。サブスタック２２に分割した場合は各サブ
スタック２２で電解液の流れが区切られるため曲線ａに
示す特性となり最大シャント電流ｂはシャント電流ｄに
較べ減少しエネルギー損失も減少する。
【００２０】図４は電解液の流量−圧力特性を示す図で
ある。前述したように電解液流通型電池の電解液はポン
プ１１、１２（図７参照）で循環しているが、図４はそ
の流量と圧力の関係を示すものである。本発明の電解液
流通型電池では、電解液は各サブスタック２２の両端の
各電解液供給排出板２３から供給排出されるので流路は
２系統になる。図から分かるように２系統の場合は従来
の１系統に較べ３０〜４０％ほど圧力損失が低減するこ
とが分かる。従って、ポンプ１１、１２の消費動力も低
減される。
ある。前述したように電解液流通型電池の電解液はポン
プ１１、１２（図７参照）で循環しているが、図４はそ
の流量と圧力の関係を示すものである。本発明の電解液
流通型電池では、電解液は各サブスタック２２の両端の
各電解液供給排出板２３から供給排出されるので流路は
２系統になる。図から分かるように２系統の場合は従来
の１系統に較べ３０〜４０％ほど圧力損失が低減するこ
とが分かる。従って、ポンプ１１、１２の消費動力も低
減される。
【００２１】図５は２系統の場合のセルの位置と電圧分
布を示す図で、図６は１系統の場合のセルの位置と電圧
分布を示す図である。両図を比較して分かるように流路
が２系統の場合は、１系統に較べて各セル２４の流量が
均等に流れるので放電が進行しても各セル２４間の電圧
のバラツキが小さいことがわかる。流路が１系統の場合
と２系統の場合を比較するとシャント電流対策の効果は
略同じで電流効率にして約９５％であった。一方、電圧
効率は各セル２４間のバラツキが小さいことから２系統
の方が約２％程度上回っている。更に、圧力損失も低減
されるためポンプ消費動力を含めたシステム効率で比較
すると２系統の方が高効率になる。
布を示す図で、図６は１系統の場合のセルの位置と電圧
分布を示す図である。両図を比較して分かるように流路
が２系統の場合は、１系統に較べて各セル２４の流量が
均等に流れるので放電が進行しても各セル２４間の電圧
のバラツキが小さいことがわかる。流路が１系統の場合
と２系統の場合を比較するとシャント電流対策の効果は
略同じで電流効率にして約９５％であった。一方、電圧
効率は各セル２４間のバラツキが小さいことから２系統
の方が約２％程度上回っている。更に、圧力損失も低減
されるためポンプ消費動力を含めたシステム効率で比較
すると２系統の方が高効率になる。
【００２２】なお、上記実施例ではサブスタック２２の
両端の電解液供給排出板２３にそれぞれに２個の供給口
６ｄ，９ｄと２個の排出口７ｄ，１０ｄを設け、電解液
の流路が２系統になる例を示したが、これはシャント電
流及び圧力損失を考慮して決めたもので、これらの点を
考慮することにより良い結果となる場合は、電解液供給
排出板２３に設ける供給口は２個以上とし、電解液の流
路も２系統以上としてもよいことは当然である。
両端の電解液供給排出板２３にそれぞれに２個の供給口
６ｄ，９ｄと２個の排出口７ｄ，１０ｄを設け、電解液
の流路が２系統になる例を示したが、これはシャント電
流及び圧力損失を考慮して決めたもので、これらの点を
考慮することにより良い結果となる場合は、電解液供給
排出板２３に設ける供給口は２個以上とし、電解液の流
路も２系統以上としてもよいことは当然である。
【００２３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、サブスタックの両端に電解液供給排出板を設け、
該電解液供給排出板のそれぞれに複数個の供給口と排出
口を設け、該供給口及び排出口のそれぞれを流入孔及び
流出孔が連通せしめたので下記のような優れた効果が期
待できる。 （１）サブスタック毎に電解液の液路を仕切るのでセル
積層数が増加してもシャント電流の割合は増加せず積層
数増加による充放電時の電流効率が向上する。 （２）電解液の流路を複数系統にしたことで各セルの電
解液の流量が均一になり従来技術に較べて圧力損失が低
減されポンプの消費電力が減少し、各セル間の電圧のバ
ラツキも減少する。
れば、サブスタックの両端に電解液供給排出板を設け、
該電解液供給排出板のそれぞれに複数個の供給口と排出
口を設け、該供給口及び排出口のそれぞれを流入孔及び
流出孔が連通せしめたので下記のような優れた効果が期
待できる。 （１）サブスタック毎に電解液の液路を仕切るのでセル
積層数が増加してもシャント電流の割合は増加せず積層
数増加による充放電時の電流効率が向上する。 （２）電解液の流路を複数系統にしたことで各セルの電
解液の流量が均一になり従来技術に較べて圧力損失が低
減されポンプの消費電力が減少し、各セル間の電圧のバ
ラツキも減少する。
【図１】本発明の電解液流通型電池のサブスタックの構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】本発明の電解液流通型電池のサブスタックの構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図３】サブスタックに分割した場合のシャント電流の
比較図である。
比較図である。
【図４】電解液の流量−圧力特性を示す図である。
【図５】２系統の場合のセルの位置と電圧分布を示す図
である。
である。
【図６】１系統の場合のセルの位置と電圧分布を示す図
である。
である。
【図７】電解液流通型電池の構成例を示す図である。
【図８】従来の電解液流通型電池のシャント電流経路を
示す図である。
示す図である。
【図９】従来の電解液流通型電池のセルの位置とシャン
ト電流を示す図である。
ト電流を示す図である。
【図１０】従来の電解液流通型電池のサブスタックの構
成例を示す図である。
成例を示す図である。
１ 隔膜 ２ 電極板 ２ａ 電極部 ３ 電極板 ３ａ 電極部 ４ 双極板 ５ 正極電解液タンク ６ 管 ６ａ 流路孔 ６ｃ スリット ６ｄ 正極液供給口 ７ 管 ７ａ 流路孔 ７ｃ スリット ７ｄ 正極液排出口 ８ 負極電解液タンク ９ 管 ９ａ 流路孔 ９ｃ スリット ９ｄ 負極液供給口 １０ 管 １０ａ 流路孔 １０ｃ スリット １０ｄ 負極液排出口 １１ ポンプ １２ ポンプ １３ 電極端子（正極） １４ 電極端子（負極） ２２ サブスタック ２３ 電解液供給排出板 ２４ セル ３０ 電解槽
Claims (2)
- 【請求項１】 流入孔及び流出孔を有し、隔膜で仕切ら
れた正電極室及び負電極室からなるセルを適正な個数積
層してサブスタックを構成し、該サブスタックを複数個
集積し電池を構成し、外部から前記流入孔及び流出孔を
通して前記セル内の正電極室及び／又は負電極室に電解
液を循環させ、電極室で活物質の酸化還元により充電及
び放電を行う電解液流通型電池において、 前記サブスタックの両端に電解液供給排出板を設け、該
電解液供給排出板のそれぞれに複数個の供給口と排出口
を設け、該供給口及び排出口のそれぞれを前記流入孔及
び流出孔が連通せしめたことを特徴とする電解液流通型
電池。 - 【請求項２】 前記電解液供給排出板は当該サブスタッ
クから隣のサブスタックへ電解液が流れるのを防ぐ電解
液仕切り板の機能を有していることを特徴とする請求項
１に記載の電解液流通型電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34542493A JP3494689B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 電解液流通型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34542493A JP3494689B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 電解液流通型電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07176326A true JPH07176326A (ja) | 1995-07-14 |
| JP3494689B2 JP3494689B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=18376509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34542493A Expired - Fee Related JP3494689B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 電解液流通型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3494689B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013051412A1 (ja) * | 2011-10-04 | 2013-04-11 | 住友電気工業株式会社 | セルフレーム、セルスタック、およびレドックスフロー電池 |
| JP2014524634A (ja) * | 2011-07-29 | 2014-09-22 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | 特定の流れパターンで入口マニホールドと出口マニホールドとの間に配置されたフローバッテリ電池 |
| US9774044B2 (en) | 2011-09-21 | 2017-09-26 | United Technologies Corporation | Flow battery stack with an integrated heat exchanger |
| CN111033851A (zh) * | 2017-09-14 | 2020-04-17 | 东洋工程株式会社 | 氧化还原液流电池 |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP34542493A patent/JP3494689B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014524634A (ja) * | 2011-07-29 | 2014-09-22 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | 特定の流れパターンで入口マニホールドと出口マニホールドとの間に配置されたフローバッテリ電池 |
| US9774044B2 (en) | 2011-09-21 | 2017-09-26 | United Technologies Corporation | Flow battery stack with an integrated heat exchanger |
| WO2013051412A1 (ja) * | 2011-10-04 | 2013-04-11 | 住友電気工業株式会社 | セルフレーム、セルスタック、およびレドックスフロー電池 |
| US9640813B2 (en) | 2011-10-04 | 2017-05-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cell frame, cell stack, and redox flow battery |
| CN111033851A (zh) * | 2017-09-14 | 2020-04-17 | 东洋工程株式会社 | 氧化还原液流电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3494689B2 (ja) | 2004-02-09 |
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