JPH0828239B2 - ハロゲン電池 - Google Patents
ハロゲン電池Info
- Publication number
- JPH0828239B2 JPH0828239B2 JP60294430A JP29443085A JPH0828239B2 JP H0828239 B2 JPH0828239 B2 JP H0828239B2 JP 60294430 A JP60294430 A JP 60294430A JP 29443085 A JP29443085 A JP 29443085A JP H0828239 B2 JPH0828239 B2 JP H0828239B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- anode
- halogen
- gas diffusion
- halogen battery
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
-
- 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
-
- 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)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電力貯蔵、電気自動車等を用いるハロゲン
電池の改良に関する。
電池の改良に関する。
（従来の技術） 従来、ハロゲン電池の陽極には、炭素をフェルト又は
炭素フェルトにパラジウム等の貴金属を担持した多孔質
の陽極が用いられていたが、充電時陽極の表面に発生す
るハロゲンガスが気泡として吸着する。従って、この吸
着ガスが陽極の表面積を実質的に減少させることにな
り、流れる電流が減り、充電に長時間要するものであ
る。この為現在ではポンプを用いて電解液を強制的にフ
ェルト状陽極に透過させてハロゲンガスの吸着を減らす
ようにしているが満足のゆくものではない。また放電時
にはハロゲンガスは電解液中に溶解しているため放電量
に応じて陽極面に速やかに供給することが難しいので、
陽極の単位面積当り取り出せる電流が少ないものであ
る。
炭素フェルトにパラジウム等の貴金属を担持した多孔質
の陽極が用いられていたが、充電時陽極の表面に発生す
るハロゲンガスが気泡として吸着する。従って、この吸
着ガスが陽極の表面積を実質的に減少させることにな
り、流れる電流が減り、充電に長時間要するものであ
る。この為現在ではポンプを用いて電解液を強制的にフ
ェルト状陽極に透過させてハロゲンガスの吸着を減らす
ようにしているが満足のゆくものではない。また放電時
にはハロゲンガスは電解液中に溶解しているため放電量
に応じて陽極面に速やかに供給することが難しいので、
陽極の単位面積当り取り出せる電流が少ないものであ
る。
そこで本発明は、充電時に陽極で発生するハロゲンガ
スをすばやく除去でき、また放電時にハロゲンガスを放
電量に応じてすばやく陽極に供給できる陽極を有するハ
ロゲン電池を提供せんとするものである。
スをすばやく除去でき、また放電時にハロゲンガスを放
電量に応じてすばやく陽極に供給できる陽極を有するハ
ロゲン電池を提供せんとするものである。
（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための本発明のハロゲン電池
は、陽極がガス拡散電極であることと、これに直結する
ガス貯槽を備えたことを特徴とするものであり、その構
成は、ハロゲン電池に於て、白金族金属またはその酸化
物若しくはその両者とカーボンブラックとポリ四弗化エ
チレンからなる反応層に、カーボンブラックとポリ四弗
化エチレンとの混合物からなるガス拡散層が接合された
ガス拡散電極からなる陽極と、該ガス拡散電極に直結す
るガス貯槽を備えたことを特徴とするハロゲン電池であ
る。
は、陽極がガス拡散電極であることと、これに直結する
ガス貯槽を備えたことを特徴とするものであり、その構
成は、ハロゲン電池に於て、白金族金属またはその酸化
物若しくはその両者とカーボンブラックとポリ四弗化エ
チレンからなる反応層に、カーボンブラックとポリ四弗
化エチレンとの混合物からなるガス拡散層が接合された
ガス拡散電極からなる陽極と、該ガス拡散電極に直結す
るガス貯槽を備えたことを特徴とするハロゲン電池であ
る。
（作用） 上記の如く本発明のハロゲン電池は、陽極としてガス
拡散電極が用いられ、かつこれに直結するガス貯槽が備
えられているので、充電時には陽極の反応層に発生する
ハロゲンガスをガス拡散層にすばやく吸収透過し、陽極
の反応面積を減少させず、他方放電時にはガス拡散層か
らハロゲンガスをすばやく陽極の反応層に供給できる。
従って、陽極の単位面積当りの流せる電流が多くて充電
及び放電効率が非常に高く、短時間に充電でき、また大
きな電流が取り出せるものである。
拡散電極が用いられ、かつこれに直結するガス貯槽が備
えられているので、充電時には陽極の反応層に発生する
ハロゲンガスをガス拡散層にすばやく吸収透過し、陽極
の反応面積を減少させず、他方放電時にはガス拡散層か
らハロゲンガスをすばやく陽極の反応層に供給できる。
従って、陽極の単位面積当りの流せる電流が多くて充電
及び放電効率が非常に高く、短時間に充電でき、また大
きな電流が取り出せるものである。
（実施例） 本発明によるハロゲン電池の一実施例を図によって説
明する。第１図に於いて、１は電解液槽で、ZnCl2、KC
l、NaClから成る水溶液２が収容されている。この水溶
液２中には負極としてカーボンより成る電極３と、陽極
としてガス拡散電極４が配されている。前記ガス拡散電
極４は、第２図に示す如く、平均粒径150ÅのRuO2の粉
末と、平均粒径420Åの親水性のカーボンブラックと、
平均粒径0.3μのポリ四弗化エチレン粉末とを4:5:3の割
合で混合成形されて成る厚さ0.1mm、幅100mm、長さ100m
mの反応層７に、平均粒径450Åの撥水性のカーボンブラ
ックと平均粒径0.3μのポリ四弗化エチレン粉末とを7:3
の割合で混合成形されて成る厚さ0.5mmのガス拡散層８
を接合し更に多孔の集電板12を接合して成るものであ
る。第１図に於いて、９は電解液槽１に設けられたバル
ブ10付ガス通路で、ガス貯槽11に連結され、さらに電解
液を循環させるために電解液槽１に電解液貯蔵タンク12
及びポンプ13がパイプ14にて連結されている。
明する。第１図に於いて、１は電解液槽で、ZnCl2、KC
l、NaClから成る水溶液２が収容されている。この水溶
液２中には負極としてカーボンより成る電極３と、陽極
としてガス拡散電極４が配されている。前記ガス拡散電
極４は、第２図に示す如く、平均粒径150ÅのRuO2の粉
末と、平均粒径420Åの親水性のカーボンブラックと、
平均粒径0.3μのポリ四弗化エチレン粉末とを4:5:3の割
合で混合成形されて成る厚さ0.1mm、幅100mm、長さ100m
mの反応層７に、平均粒径450Åの撥水性のカーボンブラ
ックと平均粒径0.3μのポリ四弗化エチレン粉末とを7:3
の割合で混合成形されて成る厚さ0.5mmのガス拡散層８
を接合し更に多孔の集電板12を接合して成るものであ
る。第１図に於いて、９は電解液槽１に設けられたバル
ブ10付ガス通路で、ガス貯槽11に連結され、さらに電解
液を循環させるために電解液槽１に電解液貯蔵タンク12
及びポンプ13がパイプ14にて連結されている。
上記の如く構成されたハロゲン電池に於いて、充電時
ZnCl2、KCl、NaClから成る水溶液２はガス拡散電極４の
親水性の反応層７中に浸透し、そこで反応によって発生
したCl2ガスはすばやくガス拡散層８に吸収浸透する。
ガス拡散層８を透過したCl2ガスは、バルブ10の開かれ
たガス通路９を通って、ガス貯槽11内の冷水に放出さ
れ、塩素水和物として貯蔵される。一方電極３の表面に
はZnが析出し、ZnCl2、KCl、NaClから成る水溶液２のZn
濃度は次第に薄くなり、充電完了時には低濃度のZnCl2
水溶液となった。
ZnCl2、KCl、NaClから成る水溶液２はガス拡散電極４の
親水性の反応層７中に浸透し、そこで反応によって発生
したCl2ガスはすばやくガス拡散層８に吸収浸透する。
ガス拡散層８を透過したCl2ガスは、バルブ10の開かれ
たガス通路９を通って、ガス貯槽11内の冷水に放出さ
れ、塩素水和物として貯蔵される。一方電極３の表面に
はZnが析出し、ZnCl2、KCl、NaClから成る水溶液２のZn
濃度は次第に薄くなり、充電完了時には低濃度のZnCl2
水溶液となった。
上記の如くガス拡散電極４の反応層７での活発な触媒
反応により大量にCl2ガスが生成される結果、単位時間
当りの充電量は従来の炭素フェルトにパラジウムを担持
した多孔質の陽極を用いたハロゲン電池に比べ10数倍と
高く、充電時間が10数分の１と極めて短いものであっ
た。
反応により大量にCl2ガスが生成される結果、単位時間
当りの充電量は従来の炭素フェルトにパラジウムを担持
した多孔質の陽極を用いたハロゲン電池に比べ10数倍と
高く、充電時間が10数分の１と極めて短いものであっ
た。
然して放電時にガス貯槽11内の塩素水和物を加熱分解
してCl2ガスを発生させ、これをガス拡散層８側からガ
ス拡散電極４を透過して電極反応により2Cl-に変換させ
て電解液槽１内に供給し、一方電極３の表面のZnをZn2+
に変換させて、夫々電解液槽１内にZnCl2低濃度の水溶
液２中に溶出してZnCl2の濃度を高めていく。この放電
時の際、ガス拡散電極４ではCl2ガスが反応層７中で電
極反応により大量に2Cl-に変換されて、反応層７中に浸
透している水溶液２中に溶出するので、極めて放電量が
多いものである。
してCl2ガスを発生させ、これをガス拡散層８側からガ
ス拡散電極４を透過して電極反応により2Cl-に変換させ
て電解液槽１内に供給し、一方電極３の表面のZnをZn2+
に変換させて、夫々電解液槽１内にZnCl2低濃度の水溶
液２中に溶出してZnCl2の濃度を高めていく。この放電
時の際、ガス拡散電極４ではCl2ガスが反応層７中で電
極反応により大量に2Cl-に変換されて、反応層７中に浸
透している水溶液２中に溶出するので、極めて放電量が
多いものである。
尚、上記実施例では、ガス拡散電極４の反応層７中の
触媒がRuO2であるが、これに限るものではなく、白金族
金属ならいずれでも良く、またその酸化物でも良く、若
しくはそれらの両方でも良いものである。
触媒がRuO2であるが、これに限るものではなく、白金族
金属ならいずれでも良く、またその酸化物でも良く、若
しくはそれらの両方でも良いものである。
また上記実施例では電解液がZnCl2水溶液であるが、C
dCl2水溶液やZnBr2水溶液でも良いものである。ZnBr2水
溶液を用いた場合は、充電時2Br-をガス化する為、60℃
以上に加熱する。
dCl2水溶液やZnBr2水溶液でも良いものである。ZnBr2水
溶液を用いた場合は、充電時2Br-をガス化する為、60℃
以上に加熱する。
さらに負極にはH2ガスの発生の少ない電極（炭素電
極、白金族の付いていないガス拡散電極など）ならばど
のような電極でも良いが、表面が平滑だとZnやCdが剥離
するので粗面のものが良い。
極、白金族の付いていないガス拡散電極など）ならばど
のような電極でも良いが、表面が平滑だとZnやCdが剥離
するので粗面のものが良い。
（発明の効果） 以上の説明で判るように本発明のハロゲン電池は、陽
極にガス拡散電極が用いられているので、充電時には陽
極の反応層に発生するハロゲンガスをガス拡散層にすば
やく吸収透過し、陽極の反応面積を減少させず、他方放
電時にはガス拡散層からハロゲンガスをすばやく陽極の
反応層に供給できる。従って陽極の単位面積当りの流せ
る電流が多くて短時間に充電でき、また大きな電流が取
り出せるものである。このように本発明のハロゲン電池
は著しくパワーアップするので、従来のハロゲン電池に
とって代わることのできる画期的なものと云える。
極にガス拡散電極が用いられているので、充電時には陽
極の反応層に発生するハロゲンガスをガス拡散層にすば
やく吸収透過し、陽極の反応面積を減少させず、他方放
電時にはガス拡散層からハロゲンガスをすばやく陽極の
反応層に供給できる。従って陽極の単位面積当りの流せ
る電流が多くて短時間に充電でき、また大きな電流が取
り出せるものである。このように本発明のハロゲン電池
は著しくパワーアップするので、従来のハロゲン電池に
とって代わることのできる画期的なものと云える。
第一図は本発明のハロゲン電池の一実施例を示す概略
図、第２図はそのハロゲン電池に於ける陽極としてのガ
ス拡散電極の拡大断面図である。
図、第２図はそのハロゲン電池に於ける陽極としてのガ
ス拡散電極の拡大断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−197669（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−139573（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−151768（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ハロゲン電池に於て、白金族金属またはそ
の酸化物若しくはその両者とカーボンブラックとポリ四
弗化エチレンからなる反応層に、カーボンブラックとポ
リ四弗化エチレンとの混合物からなるガス拡散層が接合
されたガス拡散電極からなる陽極と、該ガス拡散電極に
直結するガス貯槽を備えたことを特徴とするハロゲン電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60294430A JPH0828239B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | ハロゲン電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60294430A JPH0828239B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | ハロゲン電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62154585A JPS62154585A (ja) | 1987-07-09 |
| JPH0828239B2 true JPH0828239B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=17807661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60294430A Expired - Lifetime JPH0828239B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | ハロゲン電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0828239B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06212469A (ja) * | 1992-07-16 | 1994-08-02 | Imura Japan Kk | ガス拡散電極及び該ガス拡散電極を用いた電気化学反応装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58197669A (ja) * | 1982-05-11 | 1983-11-17 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 金属―ハロゲン電池用電極 |
| JPS59139573A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-10 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 金属ハロゲン電池用プラスチック電極 |
| JPS59151768A (ja) * | 1983-02-18 | 1984-08-30 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 亜鉛−臭素電池のプラスチツク電極 |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP60294430A patent/JPH0828239B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62154585A (ja) | 1987-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2649700B2 (ja) | レドックスフロー電池の電解液再生装置 | |
| Williams et al. | Low temperature fuel cells: Interactions between catalysts and engineering design | |
| US3765946A (en) | Fuel cell system | |
| JPS6025508B2 (ja) | 電解反応による気体の発生方法 | |
| JP2010111942A (ja) | オゾン発生装置の運転方法及びオゾン発生装置 | |
| JPS60500190A (ja) | 少なくとも１つのガス電極を有する電気化学的セル | |
| US20050202290A1 (en) | Integrated hybrid electrochemical device | |
| CN115992360A (zh) | 二氧化碳处理装置和方法及碳化合物的制造方法 | |
| US4748095A (en) | Halogen cell | |
| JPH06212469A (ja) | ガス拡散電極及び該ガス拡散電極を用いた電気化学反応装置 | |
| US4207382A (en) | Fluidized air-depolarized electrodes and related apparatus and methods | |
| JPH04229960A (ja) | 電気化学システム用のガス再循環電極 | |
| JPH0828239B2 (ja) | ハロゲン電池 | |
| US4478696A (en) | Ionizable reducing and oxidizing gaseous supply means and process for catalytic barriers and electrodes | |
| AU2012299864A1 (en) | Method and system for purification of gas/liquid streams for fuel cells or electrolysis cells | |
| US4218519A (en) | Configuration for a gas redox fuel cell employing an ion exchange membrane | |
| JPH09316675A (ja) | 高純度酸素の製法および電解セル | |
| JP2684575B2 (ja) | 高濃度オゾン水の製造方法及び装置 | |
| RU2342742C1 (ru) | Устройство очистки воздуха для топливного элемента от углекислого газа | |
| JPS62232857A (ja) | ハロゲン電池 | |
| JPH0627654Y2 (ja) | オゾンガス発生用水電解装置 | |
| Meibuhr | Review of United States fuel-cell patents issued during 1963 and 1964 | |
| JP3338138B2 (ja) | ガス拡散電極 | |
| EP0789789B1 (en) | Electrochemical device for removal and regeneration of oxygen and method | |
| JPS59163770A (ja) | 酸素の発生方法 |