JPH0815093B2 - 電解液循環型２次電池 - Google Patents
電解液循環型２次電池Info
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- JPH0815093B2 JPH0815093B2 JP61119592A JP11959286A JPH0815093B2 JP H0815093 B2 JPH0815093 B2 JP H0815093B2 JP 61119592 A JP61119592 A JP 61119592A JP 11959286 A JP11959286 A JP 11959286A JP H0815093 B2 JPH0815093 B2 JP H0815093B2
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- negative electrode
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
- H01M8/184—Regeneration by electrochemical means
- H01M8/188—Regeneration by electrochemical means by recharging of redox couples containing fluids; Redox flow type batteries
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- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04186—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of liquid-charged or electrolyte-charged reactants
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04276—Arrangements for managing the electrolyte stream, e.g. heat exchange
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、正極側および負極側にそれぞれ電解液を
供給して充放電する電解液循環型２次電池に関するもの
である。
供給して充放電する電解液循環型２次電池に関するもの
である。
［従来の技術］ 電解液循環型２次電池としては、たとえばレドックス
フロー形電池が知られている。第５図に、従来のレドッ
クスフロー形電池の概略構成図を示す。第５図におい
て、反応セル１内には、正極３および負極４が設けられ
ており、該正極３および負極４の間には隔膜２が設けら
れている。該隔膜２により、反応セル１は、正極側1aと
負極側1bに分けられている。正極側1aには、配管５およ
び配管７を介して電解液タンク９が接続されている。配
管７には供給ポンプ11が取付けられており、配管５には
電解液中に発生したガスを抜くためのガス抜き部13が取
付けられている。電解液タンク９の上部には、パージの
ための不活性ガス導入管15が設けられている。該不活性
ガス導入管15は、図示されない不活性ガスタンクに接続
されている。不活性ガスとしては、従来より窒素ガスな
どが用いられている。負極側1bにおいても、正極側1aと
同様にして構成されており、電解液タンク10は、配管6,
8を介して負極側1bに接続されている。配管８には供給
ポンプ12が、配管６にはガス抜き部14がそれぞれ取付け
られている。また、電解液タンク10の上部にも不活性ガ
ス導入管16が設けられている。
フロー形電池が知られている。第５図に、従来のレドッ
クスフロー形電池の概略構成図を示す。第５図におい
て、反応セル１内には、正極３および負極４が設けられ
ており、該正極３および負極４の間には隔膜２が設けら
れている。該隔膜２により、反応セル１は、正極側1aと
負極側1bに分けられている。正極側1aには、配管５およ
び配管７を介して電解液タンク９が接続されている。配
管７には供給ポンプ11が取付けられており、配管５には
電解液中に発生したガスを抜くためのガス抜き部13が取
付けられている。電解液タンク９の上部には、パージの
ための不活性ガス導入管15が設けられている。該不活性
ガス導入管15は、図示されない不活性ガスタンクに接続
されている。不活性ガスとしては、従来より窒素ガスな
どが用いられている。負極側1bにおいても、正極側1aと
同様にして構成されており、電解液タンク10は、配管6,
8を介して負極側1bに接続されている。配管８には供給
ポンプ12が、配管６にはガス抜き部14がそれぞれ取付け
られている。また、電解液タンク10の上部にも不活性ガ
ス導入管16が設けられている。
充放電の際の電解液の流れについて、正極側で説明す
ると、電解液タンク９内の電解液は、供給ポンプ11によ
り、配管７を通り反応セル１の正極側1a内に供給され
る。供給された電解液は、電極反応後、配管５を通り再
び電解液タンク９内に戻される。反応セルでの副反応等
により発生したガスはガス抜き部13の上方に蓄えられ、
適宜放出される。電解液タンク上方に取付けられた不活
性ガス導入管には、不活性ガスが所定の圧力で導入され
ている。
ると、電解液タンク９内の電解液は、供給ポンプ11によ
り、配管７を通り反応セル１の正極側1a内に供給され
る。供給された電解液は、電極反応後、配管５を通り再
び電解液タンク９内に戻される。反応セルでの副反応等
により発生したガスはガス抜き部13の上方に蓄えられ、
適宜放出される。電解液タンク上方に取付けられた不活
性ガス導入管には、不活性ガスが所定の圧力で導入され
ている。
充放電状態において、反応セル１と供給ポンプ11,12
との間の配管部分の電解液には、供給ポンプ11,12の供
給圧に等しい圧力が加えられている。配管5,6の部分の
電解液には、電池内の電解液を加圧している不活性ガス
のガス圧とほぼ等しい圧力が加えられている。反応セル
１内の電解液は、この液圧の差によって反応セル１内を
流通している。
との間の配管部分の電解液には、供給ポンプ11,12の供
給圧に等しい圧力が加えられている。配管5,6の部分の
電解液には、電池内の電解液を加圧している不活性ガス
のガス圧とほぼ等しい圧力が加えられている。反応セル
１内の電解液は、この液圧の差によって反応セル１内を
流通している。
［発明が解決しようとする問題点］ ところで、従来のレドックスフロー型電池では、正極
側と負極側とで電解液の液圧に差を生じていた。このた
め、電極反応に寄与するイオン活物質が隔膜を通して移
動し、電解液の組成がアンバランスになるという問題が
あった。電解液の組成のバランスが崩れることにより、
電池全体としての充放電効率の低下や電池容量の低減が
余儀なくされていた。極端に液圧に差がある場合には、
隔膜が異常に押圧され破損するおそれも生じた。また、
隔膜が一方に撓むと、反応セル内を流れる電解液の通路
が塞がれるため、電極反応が十分に行なわれなくなり電
池効率が低下してしまうという問題も生じた。
側と負極側とで電解液の液圧に差を生じていた。このた
め、電極反応に寄与するイオン活物質が隔膜を通して移
動し、電解液の組成がアンバランスになるという問題が
あった。電解液の組成のバランスが崩れることにより、
電池全体としての充放電効率の低下や電池容量の低減が
余儀なくされていた。極端に液圧に差がある場合には、
隔膜が異常に押圧され破損するおそれも生じた。また、
隔膜が一方に撓むと、反応セル内を流れる電解液の通路
が塞がれるため、電極反応が十分に行なわれなくなり電
池効率が低下してしまうという問題も生じた。
正極側と負極側における液圧の差は、配管形状やバル
ブの開き具合等により生じる正極側と負極側の不活性ガ
スの圧力差や供給ポンプの圧力差が、原因の一つとなっ
て生じるものと考えられる。また、充放電状態の変化や
温度変化による電解液の粘度等の変化も関係すると考え
られる。
ブの開き具合等により生じる正極側と負極側の不活性ガ
スの圧力差や供給ポンプの圧力差が、原因の一つとなっ
て生じるものと考えられる。また、充放電状態の変化や
温度変化による電解液の粘度等の変化も関係すると考え
られる。
この発明の目的は、電解液の圧力を正極側と負極側と
で等しくすることにより、電池全体としての充放電効率
を向上し電池容量が低減しない電解液循環型２次電池を
提供することにある。
で等しくすることにより、電池全体としての充放電効率
を向上し電池容量が低減しない電解液循環型２次電池を
提供することにある。
［問題点を解決するための手段および作用］ 特許請求の範囲第１項記載の電解液循環型２次電池
は、正極と負極の間に隔膜を設けて反応セル内を正極側
と負極側に分け、正極側および負極側にそれぞれ電解液
を供給して充放電する電解液循環型２次電池において、
電池の運転中の正極側の電解液の圧力と負極側の電解液
の圧力を、それぞれ連続的に測定するための測定手段
と、測定手段による測定結果に応答して、正極側の電解
液の圧力と負極側の電解液の圧力とを等しくするための
液圧制御手段とを設けたことを特徴としている。
は、正極と負極の間に隔膜を設けて反応セル内を正極側
と負極側に分け、正極側および負極側にそれぞれ電解液
を供給して充放電する電解液循環型２次電池において、
電池の運転中の正極側の電解液の圧力と負極側の電解液
の圧力を、それぞれ連続的に測定するための測定手段
と、測定手段による測定結果に応答して、正極側の電解
液の圧力と負極側の電解液の圧力とを等しくするための
液圧制御手段とを設けたことを特徴としている。
特許請求の範囲第２項記載の電解液循環型２次電池
は、第１項記載の発明において、液圧制御手段が、測定
手段による測定結果に応答して電解液を供給するための
供給ポンプを制御する供給ポンプ制御手段を含むことを
特徴としている。
は、第１項記載の発明において、液圧制御手段が、測定
手段による測定結果に応答して電解液を供給するための
供給ポンプを制御する供給ポンプ制御手段を含むことを
特徴としている。
特許請求の範囲第３項記載の電解液循環型２次電池
は、第１項記載の発明において、液圧制御手段が、測定
手段による測定結果に応答して電解液内に空気が混入し
ないようパージするため導入される不活性化ガスのガス
圧を調整するガス圧調整手段を含むことを特徴としてい
る。
は、第１項記載の発明において、液圧制御手段が、測定
手段による測定結果に応答して電解液内に空気が混入し
ないようパージするため導入される不活性化ガスのガス
圧を調整するガス圧調整手段を含むことを特徴としてい
る。
特許請求の範囲第４項記載の電解液循環型２次電池
は、第１項記載の発明において、液圧制御手段が、測定
手段による測定結果に応答して電解液を供給するための
供給ポンプを制御する供給ポンプ制御手段と、測定手段
による測定結果に応答して電解液内に空気が混入しない
ようパージするため導入される不活性ガスのガス圧を調
整するガス圧調整手段とを組み合わせたものを含むこと
を特徴としている。
は、第１項記載の発明において、液圧制御手段が、測定
手段による測定結果に応答して電解液を供給するための
供給ポンプを制御する供給ポンプ制御手段と、測定手段
による測定結果に応答して電解液内に空気が混入しない
ようパージするため導入される不活性ガスのガス圧を調
整するガス圧調整手段とを組み合わせたものを含むこと
を特徴としている。
特許請求の範囲第５項記載の電解液循環型２次電池
は、第２項または第４項の発明において、供給ポンプ制
御手段が、インバータの出力周波数を変えて供給圧を制
御するものであることを特徴としている。
は、第２項または第４項の発明において、供給ポンプ制
御手段が、インバータの出力周波数を変えて供給圧を制
御するものであることを特徴としている。
特許請求の範囲第６項記載の電解液循環型２次電池
は、第３項または第４項の発明において、ガス圧調整手
段が、不活性ガスを導入する導入弁と不活性ガスを放出
する放出弁によりガス圧を調整するものであることを特
徴としている。
は、第３項または第４項の発明において、ガス圧調整手
段が、不活性ガスを導入する導入弁と不活性ガスを放出
する放出弁によりガス圧を調整するものであることを特
徴としている。
特許請求の範囲第７項記載の電解液循環型２次電池
は、第１項〜第６項のいずれかの発明において、液圧制
御手段が、正極側の電解液の圧力と負極側の電解液の圧
力を共通の設定値に制御するものであることを特徴とし
ている。
は、第１項〜第６項のいずれかの発明において、液圧制
御手段が、正極側の電解液の圧力と負極側の電解液の圧
力を共通の設定値に制御するものであることを特徴とし
ている。
特許請求の範囲第８項記載の電解液循環型２次電池
は、第１項〜第６項のいずれかの発明において、液圧制
御手段が、正極側および負極側のいずれか一方の電解液
の圧力を他方の電解液の圧力の値に制御するものである
ことを特徴としている。
は、第１項〜第６項のいずれかの発明において、液圧制
御手段が、正極側および負極側のいずれか一方の電解液
の圧力を他方の電解液の圧力の値に制御するものである
ことを特徴としている。
特許請求の範囲第９項記載の電解液循環型２次電池
は、第１項〜第８項のいずれかの発明において、電解液
循環型２次電池がレドックスフロー型電池であることを
特徴としている。
は、第１項〜第８項のいずれかの発明において、電解液
循環型２次電池がレドックスフロー型電池であることを
特徴としている。
［実施例］ 第１図は、この発明の第１の実施例を示す概略構成図
である。第１図において、正極側1aと電解液タンク９と
の間を接続している配管５には、配管内の電解液の圧力
を検知するための圧力計23が取付けられている。また、
電解液タンク９の上方に取付けられた不活性ガス導入管
15には、導入弁25が設けられており、該導入弁25の下方
には枝管27aが取付けられ、該枝管27aには放出弁27が設
けられている。該導入弁25および放出弁27には、液圧コ
ントロールユニット21からのリード線が接続されてい
る。また、圧力計23にも、該液圧コントロールユニット
21からのリード線が接続されている。負極側においても
同様にして構成されており、圧力計24、導入弁26、放出
弁28、枝管28aおよび液圧コントロールユニット22が設
けられている。その他の構成については、第５図に示す
従来のレドックスフロー型電池と同様であるので説明を
省略する。
である。第１図において、正極側1aと電解液タンク９と
の間を接続している配管５には、配管内の電解液の圧力
を検知するための圧力計23が取付けられている。また、
電解液タンク９の上方に取付けられた不活性ガス導入管
15には、導入弁25が設けられており、該導入弁25の下方
には枝管27aが取付けられ、該枝管27aには放出弁27が設
けられている。該導入弁25および放出弁27には、液圧コ
ントロールユニット21からのリード線が接続されてい
る。また、圧力計23にも、該液圧コントロールユニット
21からのリード線が接続されている。負極側においても
同様にして構成されており、圧力計24、導入弁26、放出
弁28、枝管28aおよび液圧コントロールユニット22が設
けられている。その他の構成については、第５図に示す
従来のレドックスフロー型電池と同様であるので説明を
省略する。
第１図に示す実施例は、電池内の電解液に空気が混入
しないようパージするために用いられる不活性ガスの圧
力を調整することによって、正極側の電解液の圧力と負
極側の電解液の圧力を制御するタイプのものである。充
放電の際、正極側および負極側の電解液の圧力は、それ
ぞれ圧力計23,24により検知され、電気信号に置換えら
れる。この電気信号はリード線により、それぞれ液圧コ
ントロールユニット21,22に伝送され、該液圧コントロ
ールユニット内で設定値と比較される。設定値との比較
から、正極側および負極側の電解液の圧力が、設定圧力
より小さいか大きいかを判断し、この判断により、導入
弁25,26または放出弁27,28に制御信号を送る。もし、電
解液の圧力が設定圧力よりも小さい場合には、導入弁2
5,26を開き、不活性ガスを導入することで電解液の圧力
を高める。電解液の圧力が設定圧力よりも大きい場合に
は、制御信号を放出弁27,28に送り、該放出弁を開いて
不活性ガスを放出することによりガス圧を下げ、電解液
の圧力を低下させる。この制御は、正極側と負極側とで
独立に行なわれる。したがって、液圧コントロールユニ
ット21,22の設定値を同じ値にしておくことにより、正
極側の電解液の圧力と負極側の電解液の圧力とを等しく
することができる。
しないようパージするために用いられる不活性ガスの圧
力を調整することによって、正極側の電解液の圧力と負
極側の電解液の圧力を制御するタイプのものである。充
放電の際、正極側および負極側の電解液の圧力は、それ
ぞれ圧力計23,24により検知され、電気信号に置換えら
れる。この電気信号はリード線により、それぞれ液圧コ
ントロールユニット21,22に伝送され、該液圧コントロ
ールユニット内で設定値と比較される。設定値との比較
から、正極側および負極側の電解液の圧力が、設定圧力
より小さいか大きいかを判断し、この判断により、導入
弁25,26または放出弁27,28に制御信号を送る。もし、電
解液の圧力が設定圧力よりも小さい場合には、導入弁2
5,26を開き、不活性ガスを導入することで電解液の圧力
を高める。電解液の圧力が設定圧力よりも大きい場合に
は、制御信号を放出弁27,28に送り、該放出弁を開いて
不活性ガスを放出することによりガス圧を下げ、電解液
の圧力を低下させる。この制御は、正極側と負極側とで
独立に行なわれる。したがって、液圧コントロールユニ
ット21,22の設定値を同じ値にしておくことにより、正
極側の電解液の圧力と負極側の電解液の圧力とを等しく
することができる。
第２図は、この発明の第２の実施例を示す概略構成図
である。第２図の実施例は、負極側の電解液の圧力を検
知し、この負極側の電解液の圧力と等しくなるように正
極側の電解液の圧力を制御するものである。したがっ
て、第２図の実施例では、液圧コントロールユニットは
１つだけ用いられている。液圧コントロールユニット31
には、正極側の圧力計33と負極側の圧力計34からのリー
ド線が接続されている。また、制御信号を送るためのリ
ード線は、正極側の導入弁35および放出弁37にのみ接続
されている。
である。第２図の実施例は、負極側の電解液の圧力を検
知し、この負極側の電解液の圧力と等しくなるように正
極側の電解液の圧力を制御するものである。したがっ
て、第２図の実施例では、液圧コントロールユニットは
１つだけ用いられている。液圧コントロールユニット31
には、正極側の圧力計33と負極側の圧力計34からのリー
ド線が接続されている。また、制御信号を送るためのリ
ード線は、正極側の導入弁35および放出弁37にのみ接続
されている。
圧力計34によって測定された負極側の電解液の圧力
は、電気信号に変換され液圧コントロールユニット31に
伝送される。また、圧力計33によって測定された正極側
の電解液の圧力も電気信号に変換され液圧コントロール
ユニット31内に伝送される。該液圧コントロールユニッ
ト31内で、正極側の電解液の圧力は、負極側の電解液の
圧力と比較され、負極側の電解液の圧力と等しくなるよ
う制御信号が導入弁35および放出弁37に送られる。もし
正極側の電解液の圧力が負極側の電解液の圧力よりも小
さい場合には、導入弁35が開かれ、不活性ガスが導入さ
れ加圧されることにより、正極側の電解液の圧力が高め
られる。また、正極側の電解液の圧力が、負極側の電解
液の圧力よりも大きい場合には、放出弁37が開かれ、不
活性ガスが放出されることにより、正極側の電解液の圧
力が下げられる。このようにして、正極側の電解液の圧
力と負極側の電解液の圧力が等しくなるように制御され
る。
は、電気信号に変換され液圧コントロールユニット31に
伝送される。また、圧力計33によって測定された正極側
の電解液の圧力も電気信号に変換され液圧コントロール
ユニット31内に伝送される。該液圧コントロールユニッ
ト31内で、正極側の電解液の圧力は、負極側の電解液の
圧力と比較され、負極側の電解液の圧力と等しくなるよ
う制御信号が導入弁35および放出弁37に送られる。もし
正極側の電解液の圧力が負極側の電解液の圧力よりも小
さい場合には、導入弁35が開かれ、不活性ガスが導入さ
れ加圧されることにより、正極側の電解液の圧力が高め
られる。また、正極側の電解液の圧力が、負極側の電解
液の圧力よりも大きい場合には、放出弁37が開かれ、不
活性ガスが放出されることにより、正極側の電解液の圧
力が下げられる。このようにして、正極側の電解液の圧
力と負極側の電解液の圧力が等しくなるように制御され
る。
第３図は、この発明の第３の実施例を示す概略構成図
である。圧力計43,44は、それぞれ配管7,8の反応セル１
近傍の部分に取付けられている。供給ポンプ11,12に
は、それぞれインバータ45,46が取付けられており、該
インバータ45,46には、それぞれ液圧コントロールユニ
ット41,42からの制御信号を与えるリード線が接続され
ている。また液圧コントロールユニット41,42には、そ
れぞれ圧力計43,44からの測定信号を受けるためのリー
ド線が接続されている。その他の構成については第５図
の従来のレドックスフロー型電池とほぼ同様であるので
説明を省略する。
である。圧力計43,44は、それぞれ配管7,8の反応セル１
近傍の部分に取付けられている。供給ポンプ11,12に
は、それぞれインバータ45,46が取付けられており、該
インバータ45,46には、それぞれ液圧コントロールユニ
ット41,42からの制御信号を与えるリード線が接続され
ている。また液圧コントロールユニット41,42には、そ
れぞれ圧力計43,44からの測定信号を受けるためのリー
ド線が接続されている。その他の構成については第５図
の従来のレドックスフロー型電池とほぼ同様であるので
説明を省略する。
充放電動作の際、正極側および負極側の電解液の圧力
は、それぞれ圧力計43,44によって検知され、電気信号
に変換されて液圧コントロールユニット41,42に伝送さ
れる。該液圧コントロールユニット41,42内では、送ら
れてきた測定信号を、測定値と比較し、測定した電解液
の圧力が設定圧力よりも大きいか否かを判断する。この
判断によって、制御信号が液圧コントロールユニット4
1,42からインバータ45,46にそれぞれ伝送される。も
し、電解液の圧力が設定圧力よりも小さい場合には、イ
ンバータの出力周波数を高くし供給ポンプの回転数を大
きくすることで、電解液の圧力を高める。電解液の圧力
が設定圧力よりも大きな場合には、インバータの出力周
波数を低くし供給ポンプの回転数を小さくすることで、
電解液の圧力を下げる。このような制御は、正極側と負
極側とで独立に行なわれる。したがって、正極側および
負極側の液圧コントロールユニット内の設定値を同じ値
にしておくことにより、正極側の電解液の圧力と負極側
の電解液の圧力を等しくすることができる。
は、それぞれ圧力計43,44によって検知され、電気信号
に変換されて液圧コントロールユニット41,42に伝送さ
れる。該液圧コントロールユニット41,42内では、送ら
れてきた測定信号を、測定値と比較し、測定した電解液
の圧力が設定圧力よりも大きいか否かを判断する。この
判断によって、制御信号が液圧コントロールユニット4
1,42からインバータ45,46にそれぞれ伝送される。も
し、電解液の圧力が設定圧力よりも小さい場合には、イ
ンバータの出力周波数を高くし供給ポンプの回転数を大
きくすることで、電解液の圧力を高める。電解液の圧力
が設定圧力よりも大きな場合には、インバータの出力周
波数を低くし供給ポンプの回転数を小さくすることで、
電解液の圧力を下げる。このような制御は、正極側と負
極側とで独立に行なわれる。したがって、正極側および
負極側の液圧コントロールユニット内の設定値を同じ値
にしておくことにより、正極側の電解液の圧力と負極側
の電解液の圧力を等しくすることができる。
第４図は、この発明の第４の実施例を示す概略構成図
である。第４図の実施例は、負極側の電解液の圧力を検
知し、正極側の電解液の圧力をこの負極側の電解液の圧
力に等しくするよう制御するものである。したがって、
液圧コントロールユニットは１つだけ設けられている。
液圧コントロールユニット51には、圧力計53,54の検知
信号を伝送するためのリード線が取付けられており、該
液圧コントロールユニット51からの制御信号を送るため
のリード線がインバータ55に接続されている。該インバ
ータ55からは供給ポンプ11に出力周波数を伝達するため
の接続線が取付けられている。負極側のインバータ56に
は、制御信号が送られず、該インバータ56からの出力周
波数を伝送するための接続線がポンプ12に取付けられて
いる。
である。第４図の実施例は、負極側の電解液の圧力を検
知し、正極側の電解液の圧力をこの負極側の電解液の圧
力に等しくするよう制御するものである。したがって、
液圧コントロールユニットは１つだけ設けられている。
液圧コントロールユニット51には、圧力計53,54の検知
信号を伝送するためのリード線が取付けられており、該
液圧コントロールユニット51からの制御信号を送るため
のリード線がインバータ55に接続されている。該インバ
ータ55からは供給ポンプ11に出力周波数を伝達するため
の接続線が取付けられている。負極側のインバータ56に
は、制御信号が送られず、該インバータ56からの出力周
波数を伝送するための接続線がポンプ12に取付けられて
いる。
充放電の際、正極側および負極側の電解液の圧力は、
それぞれ圧力計53,54により検知される。検知された圧
力は電気信号に変換され、液圧コントロールユニット51
に伝送される。該液圧コントロールユニット51内で、正
極側の電解液の圧力を負極側の電解液の圧力と比較し、
負極側の電解液の圧力に等しくするよう制御信号がイン
バータ55に伝送される。該インバータ55では、制御信号
に対応して出力周波数を変化させ供給ポンプ11の回転数
を変化させる。もし、正極側の電解液の圧力が負極側の
電解液の圧力よりも小さい場合には、インバータ55の出
力周波数を高めて、供給ポンプ11の回転数を上げ、正極
側の電解液の圧力を高める。また、正極側の電解液の圧
力が負極側の電解液の圧力よりも、大きな場合には、イ
ンバータ55の出力周波数を小さくし供給ポンプ11の回転
数を下げ、正極側電解液の圧力を低下させる。この実施
例では、このように負極側の電解液の圧力を検知し、正
極側の電解液の圧力を負極側の電解液の圧力と等しくす
るように制御している。
それぞれ圧力計53,54により検知される。検知された圧
力は電気信号に変換され、液圧コントロールユニット51
に伝送される。該液圧コントロールユニット51内で、正
極側の電解液の圧力を負極側の電解液の圧力と比較し、
負極側の電解液の圧力に等しくするよう制御信号がイン
バータ55に伝送される。該インバータ55では、制御信号
に対応して出力周波数を変化させ供給ポンプ11の回転数
を変化させる。もし、正極側の電解液の圧力が負極側の
電解液の圧力よりも小さい場合には、インバータ55の出
力周波数を高めて、供給ポンプ11の回転数を上げ、正極
側の電解液の圧力を高める。また、正極側の電解液の圧
力が負極側の電解液の圧力よりも、大きな場合には、イ
ンバータ55の出力周波数を小さくし供給ポンプ11の回転
数を下げ、正極側電解液の圧力を低下させる。この実施
例では、このように負極側の電解液の圧力を検知し、正
極側の電解液の圧力を負極側の電解液の圧力と等しくす
るように制御している。
第２図および第４図の実施例では、正極側の電解液の
圧力を負極側の電解液の圧力と等しくするよう制御して
いるが、逆に負極側の電解液の圧力を正極側の電解液の
圧力と等しくするように制御してもよい。
圧力を負極側の電解液の圧力と等しくするよう制御して
いるが、逆に負極側の電解液の圧力を正極側の電解液の
圧力と等しくするように制御してもよい。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の電解液循環型２次電
池では、液圧制御手段により、正極側の電解液の圧力と
負極側の電解液の圧力を等しくし、正極側と負極側とで
電解液の圧力に差を生じないようにしている。したがっ
て、従来の電解液循環型２次電池において問題となった
隔膜を通してのイオン活物質の移動や、隔膜の破損を有
効に防止することができる。また、電池全体としての充
放電効率が向上し、電池容量の低下を防止することがで
きる。
池では、液圧制御手段により、正極側の電解液の圧力と
負極側の電解液の圧力を等しくし、正極側と負極側とで
電解液の圧力に差を生じないようにしている。したがっ
て、従来の電解液循環型２次電池において問題となった
隔膜を通してのイオン活物質の移動や、隔膜の破損を有
効に防止することができる。また、電池全体としての充
放電効率が向上し、電池容量の低下を防止することがで
きる。
第１図は、この発明の第１の実施例を示す概略構成図で
ある。第２図は、この発明の第２の実施例を示す概略構
成図である。第３図は、この発明の第３の実施例を示す
概略構成図である。第４図は、この発明の第４の実施例
を示す概略構成図である。第５図は、従来のレドックス
フロー型電池の概略構成図である。 図において、１は反応セル、1aは正極側、1bは負極側、
２は隔膜、３は正極、４は負極、5,6,7,8は配管、9,10
は電解液タンク、11,12は供給ポンプ、15,16は不活性ガ
ス導入管、21,22は液圧コントロールユニット、23,24は
圧力計、25,26は導入弁、27,28は放出弁を示す。
ある。第２図は、この発明の第２の実施例を示す概略構
成図である。第３図は、この発明の第３の実施例を示す
概略構成図である。第４図は、この発明の第４の実施例
を示す概略構成図である。第５図は、従来のレドックス
フロー型電池の概略構成図である。 図において、１は反応セル、1aは正極側、1bは負極側、
２は隔膜、３は正極、４は負極、5,6,7,8は配管、9,10
は電解液タンク、11,12は供給ポンプ、15,16は不活性ガ
ス導入管、21,22は液圧コントロールユニット、23,24は
圧力計、25,26は導入弁、27,28は放出弁を示す。
Claims (9)
- 【請求項１】正極と負極の間に隔膜を設けて反応セル内
を正極側と負極側に分け、正極側および負極側にそれぞ
れ電解液を供給して充放電する電解液循環型２次電池に
おいて、 前記電池の運転中の正極側の電解液の圧力と負極側の電
解液の圧力を、それぞれ連続的に測定するための測定手
段と、 前記測定手段による測定結果に応答して、前記正極側の
電解液の圧力と前記負極側の電解液の圧力とを等しくす
るための液圧制御手段とを設けたことを特徴とする、電
解液循環型２次電池。 - 【請求項２】前記液圧制御手段が、前記測定手段による
測定結果に応答して電解液を供給するための供給ポンプ
を制御する供給ポンプ制御手段を含むことを特徴とす
る、特許請求の範囲第１項記載の電解液循環型２次電
池。 - 【請求項３】前記液圧制御手段が、前記測定手段による
測定結果に応答して電解液内に空気が混入しないようパ
ージするため導入される不活性ガスのガス圧を調整する
ガス圧調整手段を含むことを特徴とする、特許請求の範
囲第１項記載の電解液循環型２次電池。 - 【請求項４】前記液圧制御手段が、前記測定手段による
測定結果に応答して電解液を供給するための供給ポンプ
を制御する供給ポンプ制御手段と、前記測定手段による
測定結果に応答して電解液内に空気が混入しないようパ
ージするため導入される不活性ガスのガス圧を調整する
ガス圧調整手段とを組み合わせたものを含むことを特徴
とする、特許請求の範囲第１項記載の電解液循環型２次
電池。 - 【請求項５】前記供給ポンプ制御手段が、インバータの
出力周波数を変えて供給圧を制御するものであることを
特徴とする、特許請求の範囲第２項または第４項に記載
の電解液循環型２次電池。 - 【請求項６】前記ガス圧調整手段が、不活性ガスを導入
する導入弁と不活性ガスを放出する放出弁によりガス圧
を調整するものであることを特徴とする、特許請求の範
囲第３項または第４項に記載の電解液循環型２次電池。 - 【請求項７】前記液圧制御手段が、正極側の電解液の圧
力と負極側の電解液の圧力を共通の設定値に制御するも
のであることを特徴とする、特許請求の範囲第１〜６項
のいずれか１項に記載の電解液循環型２次電池。 - 【請求項８】前記液圧制御手段が、正極側および負極側
のいずれか一方の電解液の圧力を他方の電解液の圧力の
値に制御するものであることを特徴とする、特許請求の
範囲第１〜６項のいずれか１項に記載の電解液循環型２
次電池。 - 【請求項９】電解液循環型２次電池がレドックスフロー
型電池であることを特徴とする、特許請求の範囲第１〜
８項のいずれか１項に記載の電解液循環型２次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61119592A JPH0815093B2 (ja) | 1986-05-24 | 1986-05-24 | 電解液循環型２次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61119592A JPH0815093B2 (ja) | 1986-05-24 | 1986-05-24 | 電解液循環型２次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62276762A JPS62276762A (ja) | 1987-12-01 |
| JPH0815093B2 true JPH0815093B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=14765193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61119592A Expired - Lifetime JPH0815093B2 (ja) | 1986-05-24 | 1986-05-24 | 電解液循環型２次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815093B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3145016B1 (en) * | 2014-05-14 | 2023-06-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Redox flow battery |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2815112B2 (ja) * | 1989-01-23 | 1998-10-27 | 住友電気工業株式会社 | 電解液循還型二次電池 |
| JP3642732B2 (ja) * | 2000-12-06 | 2005-04-27 | 住友電気工業株式会社 | 圧力変動防止タンク構造、電解液循環型２次電池およびレドックスフロー型２次電池 |
| JP3832249B2 (ja) * | 2001-01-29 | 2006-10-11 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池装置 |
| KR101233295B1 (ko) * | 2010-08-13 | 2013-02-14 | 한국에너지기술연구원 | 흐름전극장치 |
| US8668997B2 (en) | 2011-06-20 | 2014-03-11 | United Technologies Corporation | System and method for sensing and mitigating hydrogen evolution within a flow battery system |
| ES2568759T3 (es) * | 2012-03-05 | 2016-05-04 | Eos Holding Sa | Batería de flujo redox para generación de hidrógeno |
| KR101221562B1 (ko) * | 2012-09-03 | 2013-01-14 | 한국에너지기술연구원 | 흐름전극장치를 이용한 수처리장치 |
| EP3087633B1 (en) * | 2013-12-26 | 2018-11-07 | United Technologies Corporation | Rebalancing electrolyte concentration in flow battery using pressure differential |
| JP6119661B2 (ja) * | 2014-04-22 | 2017-04-26 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法 |
| CN113036196A (zh) * | 2019-12-09 | 2021-06-25 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种降低液流电池电解液迁移的通用装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0622151B2 (ja) * | 1984-12-18 | 1994-03-23 | 三井造船株式会社 | 液体循環型電池 |
-
1986
- 1986-05-24 JP JP61119592A patent/JPH0815093B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3145016B1 (en) * | 2014-05-14 | 2023-06-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Redox flow battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62276762A (ja) | 1987-12-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |