JPS622464A - レドツクスフロ−電池の電解液 - Google Patents
レドツクスフロ−電池の電解液Info
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- JPS622464A JPS622464A JP60139715A JP13971585A JPS622464A JP S622464 A JPS622464 A JP S622464A JP 60139715 A JP60139715 A JP 60139715A JP 13971585 A JP13971585 A JP 13971585A JP S622464 A JPS622464 A JP S622464A
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- negative electrode
- active material
- positive electrode
- redox flow
- electrode active
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
- H01M8/184—Regeneration by electrochemical means
-
- 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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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
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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】
［産業上の利用分野］
この発明は、レドックスフロー電池において正極液およ
び負極液として用いられる電解液の組成の改良に関する
。
び負極液として用いられる電解液の組成の改良に関する
。
［従来の技術］
電力貯蔵用２次電池として、レドックスフロー電池が特
開昭６０−２５１６３に開示されている。
開昭６０−２５１６３に開示されている。
第５図は、この従来のレドックスフロー電池の一例を説
明するための概略構成図である。
明するための概略構成図である。
レドックスフロー電池１は、セル２および正極液タンク
３および負極液タンク４を備え、２個のタンク３．４を
用いるものであるため、２タンク方式と呼ばれているも
のである。セル２内は、たとえばイオン交換膜からなる
隔１！Ｉ５により仕切られており、一方側が正極セル２
ａを、他方側が負極セル２ｂを、それぞれ、構成してい
る。正極セル２ａおよび負極セル２ｂ内には、それぞれ
、電極として正極６および負極７が配置されている。
３および負極液タンク４を備え、２個のタンク３．４を
用いるものであるため、２タンク方式と呼ばれているも
のである。セル２内は、たとえばイオン交換膜からなる
隔１！Ｉ５により仕切られており、一方側が正極セル２
ａを、他方側が負極セル２ｂを、それぞれ、構成してい
る。正極セル２ａおよび負極セル２ｂ内には、それぞれ
、電極として正極６および負極７が配置されている。
レドックスフロー電池１では、たとえば鉄イオン、クロ
ムイオンのような電子価の変化するイオンの水溶液を、
タンク３．４に貯蔵し、これをポンプＰ、、Ｐ２により
流通型電解セル２に送液し、酸化還元反応により充放電
を行なう。たとえば正極液として、１１： ｅ Ｓ ＋
／ Ｆｅ ２＋イオンを正極活物質とするＦｅ ２
＋ ／ Ｆ ｅ ２＋塩酸溶液、負極液としてＣｒ ２
＋ ／ Ｃｒ ３＋イオンを負極活物質とするＣｒ
２ ＋ ／ Ｃｒ ＊＋塩酸溶液を用いると、各酸化還
元系の両極６．７における電気化学反応は、［発明が解
決しようとする問題点］ 上述したように、レドックスフロー電池１では、従来よ
り、電解液として、組成の異なる正極液および負極液が
用いられていた。したがって、充放電動作を繰返すうら
に、隔膜５を介して、正極液に含まれている正極活物質
、ならびに負極液に含まれている負極活物質が、それぞ
れ、反対側の電極側へ移動し、その結果各電解液中の有
効活物質量が減少し、電池容量が低下するという問題が
あった。
ムイオンのような電子価の変化するイオンの水溶液を、
タンク３．４に貯蔵し、これをポンプＰ、、Ｐ２により
流通型電解セル２に送液し、酸化還元反応により充放電
を行なう。たとえば正極液として、１１： ｅ Ｓ ＋
／ Ｆｅ ２＋イオンを正極活物質とするＦｅ ２
＋ ／ Ｆ ｅ ２＋塩酸溶液、負極液としてＣｒ ２
＋ ／ Ｃｒ ３＋イオンを負極活物質とするＣｒ
２ ＋ ／ Ｃｒ ＊＋塩酸溶液を用いると、各酸化還
元系の両極６．７における電気化学反応は、［発明が解
決しようとする問題点］ 上述したように、レドックスフロー電池１では、従来よ
り、電解液として、組成の異なる正極液および負極液が
用いられていた。したがって、充放電動作を繰返すうら
に、隔膜５を介して、正極液に含まれている正極活物質
、ならびに負極液に含まれている負極活物質が、それぞ
れ、反対側の電極側へ移動し、その結果各電解液中の有
効活物質量が減少し、電池容量が低下するという問題が
あった。
もつとも、従来より、各電極活物質の対極への移動を防
止すべく、隔膜５として選択性の強いイオン交換膜を用
いることが多い。しかしながら、イオン交換膜を用いた
場合には、電池の内部抵抗を低減することができず、し
たがって高い充放電効率を達成することができない。
止すべく、隔膜５として選択性の強いイオン交換膜を用
いることが多い。しかしながら、イオン交換膜を用いた
場合には、電池の内部抵抗を低減することができず、し
たがって高い充放電効率を達成することができない。
それゆえに、この発明の目的は、充放電動作を繰返した
とＩノでも有効活物＊ｆｆｉの減少をほとんど生じるこ
とのないレドックスフロー電池用電解液を提供すること
にある。
とＩノでも有効活物＊ｆｆｉの減少をほとんど生じるこ
とのないレドックスフロー電池用電解液を提供すること
にある。
［問題点を解決するための手段］
この発明は、正極と負極との間を隔膜により分離し、正
極に正極液を、負極に負極液を供給し、充放電を行なう
レドックスフロー電池に用いる電解液において、 正極活物質および負極活物質の双方を含むことを特徴と
するものである。
極に正極液を、負極に負極液を供給し、充放電を行なう
レドックスフロー電池に用いる電解液において、 正極活物質および負極活物質の双方を含むことを特徴と
するものである。
この発明では、電解液が正極活物質および負極活物質の
双方を含むので、正極液および負極液として該電解液を
用いると、セル内での隔膜の両側間すなわち正極セルと
負極セルとの間に電極活物質の濃度勾配がほとんど生じ
ず、したがって隔膜を介した電極活物質の物質移動はほ
とんど生じない。その結果、充放電動作を繰返したとし
ても、各セルにおける有効活物質量はほとんど減少しな
い。
双方を含むので、正極液および負極液として該電解液を
用いると、セル内での隔膜の両側間すなわち正極セルと
負極セルとの間に電極活物質の濃度勾配がほとんど生じ
ず、したがって隔膜を介した電極活物質の物質移動はほ
とんど生じない。その結果、充放電動作を繰返したとし
ても、各セルにおける有効活物質量はほとんど減少しな
い。
この発明の電解液を正極液および負極液として用いた場
合の正極および負極における電気化学反応は、ｌ”ｅｃ
ｊＬ２およびＣｒＣ１ａを溶解させたｍｓ溶液を用いた
場合、下記のとおりとなる。
合の正極および負極における電気化学反応は、ｌ”ｅｃ
ｊＬ２およびＣｒＣ１ａを溶解させたｍｓ溶液を用いた
場合、下記のとおりとなる。
正極：
負極：
したがって、隔膜を介して両電極活物質Ｆｅ３” ／Ｆ
ｅ ’＋およびＣｒ ８ ＋ ／ Ｃｒ ２＋の混合が
生じても、正極液および負極液の組成がほぼ同一である
ため、実質的には各電解液の組成は変化せず、したがっ
て有効活物質量の減少はほとんど生じない。
ｅ ’＋およびＣｒ ８ ＋ ／ Ｃｒ ２＋の混合が
生じても、正極液および負極液の組成がほぼ同一である
ため、実質的には各電解液の組成は変化せず、したがっ
て有効活物質量の減少はほとんど生じない。
好ましくは、正極活物質および負極活物質は、はぼ等モ
ル含まれる。これによって、正極および負極における電
気化学反応を無駄なく行なわせることができ、したがっ
てより効率よく充放電動作を行ない得る。
ル含まれる。これによって、正極および負極における電
気化学反応を無駄なく行なわせることができ、したがっ
てより効率よく充放電動作を行ない得る。
なお、上記説明では、電極活物質として、ＦｅＣＱ、２
およびｃｒ Ｃｌ１３を用いた場合につき説明したが、
これに限らず、下記の表に示す棒々の電極活物質を用い
ることができることは言うまでもない。
およびｃｒ Ｃｌ１３を用いた場合につき説明したが、
これに限らず、下記の表に示す棒々の電極活物質を用い
ることができることは言うまでもない。
［発明の効果］
以上のとおり、この発明では、正極活物質および負極活
物質の双方を含むので、正極液および負極液を１種類の
電解液で構成することができ、したがって充放電動作を
繰返したとしても、隔膜を介したｆｆｉ電極活物質の移
動にもかかわらず、正極液および負極液の組成をほぼ一
定とすることができる。したがって、充放電動作の経過
に伴なって電池容量の低下を確実に防止することができ
る。
物質の双方を含むので、正極液および負極液を１種類の
電解液で構成することができ、したがって充放電動作を
繰返したとしても、隔膜を介したｆｆｉ電極活物質の移
動にもかかわらず、正極液および負極液の組成をほぼ一
定とすることができる。したがって、充放電動作の経過
に伴なって電池容量の低下を確実に防止することができ
る。
また、隔膜に対し、厳格な２液分離機能が要求されない
ため、イオン交換膜のみならず、多孔質膜あるいはｌｌ
ｌ１ｌｆＩ！躾等により隔膜を構成することができ、そ
の結果レドックスフロー電池を高温で動作させること、
あるいは高出力化等を図ることもできる。
ため、イオン交換膜のみならず、多孔質膜あるいはｌｌ
ｌ１ｌｆＩ！躾等により隔膜を構成することができ、そ
の結果レドックスフロー電池を高温で動作させること、
あるいは高出力化等を図ることもできる。
［実施例］
電極面積９ ｃｎ＋’の流通型電解セルを用い、従来の
２液型電解液と、本発明による１液型電解液とを用い、
充放電実験を行なった。電極としては、グラファイト板
および炭素ｍｅｉ布からなるものを用い、隔膜としては
イオン交換膜からなるものを用いた。
２液型電解液と、本発明による１液型電解液とを用い、
充放電実験を行なった。電極としては、グラファイト板
および炭素ｍｅｉ布からなるものを用い、隔膜としては
イオン交換膜からなるものを用いた。
、また、電解液の組成は、下記のとおりである。
（本発明例：１液型）
１０重量％以下のＨＣ見溶液に、ＦｅＣｊｌｚおよびＣ
ｒＣｌ１．ａを等モルずつ溶解させたものを、正極液お
よび負極液とした。
ｒＣｌ１．ａを等モルずつ溶解させたものを、正極液お
よび負極液とした。
（比較例：２液型）
１０重」％以下のＨＣｉ溶液に、Ｆｅｃｉｚを溶解させ
たものを正極液とし、同トＩＣＱ溶液にＣｒｃｌＬ３を
溶解させたものを負極液とした。
たものを正極液とし、同トＩＣＱ溶液にＣｒｃｌＬ３を
溶解させたものを負極液とした。
その結果、本発明例の電解液を用いた場合には、電池容
量の低下はほとんど見られなかったが、２液型すなわち
従来の電解液を用いた場合には、充放電動作の経過とと
もに徐々に電池容量（充放電可能時間）の低下が見られ
た。
量の低下はほとんど見られなかったが、２液型すなわち
従来の電解液を用いた場合には、充放電動作の経過とと
もに徐々に電池容量（充放電可能時間）の低下が見られ
た。
第１図は、従来から知られているレドックスフロー電池
の一例を説明するための概略構成図である。
の一例を説明するための概略構成図である。
Claims (3)
- （１）正極と負極との間を隔膜により分離し、正極に正
極液を、負極に負極液を供給し、充放電を行なうレドッ
クスフロー電池に用いる電解液であって、 正極活物質および負極活物質の双方を含むことを特徴と
する、レドックスフロー電池の電解液。 - （２）前記正極活物質および負極活物質をほぼ等モル含
む、特許請求の範囲第１項記載のレドックスフロー電池
の電解液。 - （３）前記正極活物質は、Ｆｅ＾２＾＋／Ｆｅ＾３＾＋
イオンであり、前記負極活物質はＣｒ＾２＾＋／Ｃｒ＾
３＾＋イオンである、特許請求の範囲第１項または第２
項記載のレドックスフロー電池の電解液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139715A JPS622464A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | レドツクスフロ−電池の電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139715A JPS622464A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | レドツクスフロ−電池の電解液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622464A true JPS622464A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15251726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60139715A Pending JPS622464A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | レドツクスフロ−電池の電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS622464A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02113623A (ja) * | 1988-10-21 | 1990-04-25 | Sharp Corp | 集積回路の静電気保護回路 |
| CN105742682A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-06 | 苏州久润能源科技有限公司 | 一种液流电池系统 |
-
1985
- 1985-06-26 JP JP60139715A patent/JPS622464A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02113623A (ja) * | 1988-10-21 | 1990-04-25 | Sharp Corp | 集積回路の静電気保護回路 |
| CN105742682A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-06 | 苏州久润能源科技有限公司 | 一种液流电池系统 |
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