JPS63239782A - 電解液循環式金属−ハロゲン電池 - Google Patents
電解液循環式金属−ハロゲン電池Info
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- JPS63239782A JPS63239782A JP61233491A JP23349186A JPS63239782A JP S63239782 A JPS63239782 A JP S63239782A JP 61233491 A JP61233491 A JP 61233491A JP 23349186 A JP23349186 A JP 23349186A JP S63239782 A JPS63239782 A JP S63239782A
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- 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
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
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- 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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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］
この発明は電解液循環式金属−ハロゲン電池、特に電解
液貯蔵槽と反応槽との間で電解液を循環させ所定の雷放
電反応を行う形式の電池の制御回路に関する。
液貯蔵槽と反応槽との間で電解液を循環させ所定の雷放
電反応を行う形式の電池の制御回路に関する。
［従来の技術］
電解液貯蔵槽と反応槽との間で電解液を循環させ所定の
充放電反応を行う形式の金属−ハロゲン電池は、コスト
が安く反応物が人手しやすい上セル電圧が高く、また電
極反応の可逆性が非常に高いので特に関心が持たれてい
る。例えば、従来における亜鉛−臭素電池は新型電池の
１つとして知られ、正極及び負極が設けられた反応槽内
において次式に示す基本的な電気化学反応が行われてい
る。
充放電反応を行う形式の金属−ハロゲン電池は、コスト
が安く反応物が人手しやすい上セル電圧が高く、また電
極反応の可逆性が非常に高いので特に関心が持たれてい
る。例えば、従来における亜鉛−臭素電池は新型電池の
１つとして知られ、正極及び負極が設けられた反応槽内
において次式に示す基本的な電気化学反応が行われてい
る。
（正極）２Ｂｒ２二Ｂｒ２＋２ｅ−
（負極） Ｚｎ ”＋２ｅ−；ｌ：：Ｚｎ
−（１）充電 （全体） Ｚｎ ２”＋２ Ｂｒ−；： Ｚｎ ＋Ｂ
ｒ２放電 この反応式からも明らかなように、充電時には負極上に
亜鉛ｚｎが析出し、正極では臭素Ｂｒ２が生成されこの
Ｂｒ２は電解液中に溶解する。また、放電時には、負極
板上に析出された亜鉛Ｚｎが酸化されてＺｎ２＋（！：
なって電解液中に溶解し、また電解液中の臭素Ｂｒ２は
還元されて臭素イオン２Ｂｒ−となって電解液中に同様
に溶解する。
−（１）充電 （全体） Ｚｎ ２”＋２ Ｂｒ−；： Ｚｎ ＋Ｂ
ｒ２放電 この反応式からも明らかなように、充電時には負極上に
亜鉛ｚｎが析出し、正極では臭素Ｂｒ２が生成されこの
Ｂｒ２は電解液中に溶解する。また、放電時には、負極
板上に析出された亜鉛Ｚｎが酸化されてＺｎ２＋（！：
なって電解液中に溶解し、また電解液中の臭素Ｂｒ２は
還元されて臭素イオン２Ｂｒ−となって電解液中に同様
に溶解する。
ところで、このような亜鉛−臭素電池では、充電時に生
成される臭素Ｂｒ２の電解液中における濃度が充電時間
の経過とともに増大し該臭素Ｂｒ２が次第に負極側に拡
散していく。そして、該臭素Ｂｒ２は、負極側にて亜鉛
Ｚｎと反応して亜鉛イオンＺｎ”＆臭素イオンＢｒ−に
成り、自己放電を起してしまうため、この亜鉛−臭素電
池は、亜鉛イオンＺｎ２＋及び臭素イオンＢｒ−を透過
し臭素Ｂｒ２の透過を阻止する自己放電防止用のセパレ
ータ膜を用い、反応槽を正極側反応槽と負極側反応槽と
に分離し、正極側から負極側への臭素Ｂｒ２の拡散を防
止している。
成される臭素Ｂｒ２の電解液中における濃度が充電時間
の経過とともに増大し該臭素Ｂｒ２が次第に負極側に拡
散していく。そして、該臭素Ｂｒ２は、負極側にて亜鉛
Ｚｎと反応して亜鉛イオンＺｎ”＆臭素イオンＢｒ−に
成り、自己放電を起してしまうため、この亜鉛−臭素電
池は、亜鉛イオンＺｎ２＋及び臭素イオンＢｒ−を透過
し臭素Ｂｒ２の透過を阻止する自己放電防止用のセパレ
ータ膜を用い、反応槽を正極側反応槽と負極側反応槽と
に分離し、正極側から負極側への臭素Ｂｒ２の拡散を防
止している。
更に、亜鉛−臭素電池には、前記臭素Ｂｒ２の拡散を防
止するために、電解液中に錯化剤を添加し、正極側電解
液中に溶解した臭素Ｂｒ２を電解液に溶けにくい錯体化
合物とし、電解液中に油状に分離沈澱させている。
止するために、電解液中に錯化剤を添加し、正極側電解
液中に溶解した臭素Ｂｒ２を電解液に溶けにくい錯体化
合物とし、電解液中に油状に分離沈澱させている。
第４図には、このような原理を用いて形成された従来の
亜鉛−臭素電池が示されており（特開昭５２−１２２８
３５．特開昭５７−１９９１６７、米国特許４，１０５
．８２９）、同図において、反応槽１０内では正極１２
と負極１４とがセパレータ膜２０により正極室１０ａと
負極室１０ｂとして仕切られ、この反応槽１０と正極側
電解液貯蔵槽２２及び負極側電解液貯蔵槽２４との間で
配管２６．２８及び３８．４０を介し電解液循環経路が
形成されて、前記第１式の電気化学反応が行われる。そ
して、配管２６，２８．３８．４０を流れる電解液はポ
ンプ３０．４２により反応槽１０へ圧送される。
亜鉛−臭素電池が示されており（特開昭５２−１２２８
３５．特開昭５７−１９９１６７、米国特許４，１０５
．８２９）、同図において、反応槽１０内では正極１２
と負極１４とがセパレータ膜２０により正極室１０ａと
負極室１０ｂとして仕切られ、この反応槽１０と正極側
電解液貯蔵槽２２及び負極側電解液貯蔵槽２４との間で
配管２６．２８及び３８．４０を介し電解液循環経路が
形成されて、前記第１式の電気化学反応が行われる。そ
して、配管２６，２８．３８．４０を流れる電解液はポ
ンプ３０．４２により反応槽１０へ圧送される。
このような亜鉛−臭素電池では、電解液１６として臭化
亜鉛（ＺｎＢｒ２）水溶液が用いられ、これに加えて必
要に応じてＫＣＩ、ＮＨ４Ｃｌ等の電導変向上剤か添加
されたり、臭素と反応して電解液に不溶で電解液より比
重の大きな錯体化合物を形成する錯化剤、例えば四級ア
ンモニウム塩（メチルエチルそりホリニウムブロマイド
、メチルエチルピロリジニウムブロマイド）などの臭素
錯化剤、デンドライト抑制剤等が添加されている。
亜鉛（ＺｎＢｒ２）水溶液が用いられ、これに加えて必
要に応じてＫＣＩ、ＮＨ４Ｃｌ等の電導変向上剤か添加
されたり、臭素と反応して電解液に不溶で電解液より比
重の大きな錯体化合物を形成する錯化剤、例えば四級ア
ンモニウム塩（メチルエチルそりホリニウムブロマイド
、メチルエチルピロリジニウムブロマイド）などの臭素
錯化剤、デンドライト抑制剤等が添加されている。
そして、充電時には、反応槽１０内において前記第１式
に示す充電反応が行われ、正極１２側では臭素Ｂｒ２が
生成されて電解液１６内に溶解し、また負極１４側では
亜鉛Ｚｎが析出し負極１４上に亜鉛の析出層１８が形成
されていく。
に示す充電反応が行われ、正極１２側では臭素Ｂｒ２が
生成されて電解液１６内に溶解し、また負極１４側では
亜鉛Ｚｎが析出し負極１４上に亜鉛の析出層１８が形成
されていく。
また、放電時には、前記充電時とは逆の反応が行われ、
正極１２側では臭素Ｂｒ２が還元されて臭素イオン２Ｂ
ｒ−となって電解液１６中に溶解し、負極１４側では亜
鉛の析出層１８が酸化されて亜鉛イオンｚｎ２＋、！：
なって電解液１６中に溶解する。
正極１２側では臭素Ｂｒ２が還元されて臭素イオン２Ｂ
ｒ−となって電解液１６中に溶解し、負極１４側では亜
鉛の析出層１８が酸化されて亜鉛イオンｚｎ２＋、！：
なって電解液１６中に溶解する。
このような電気化学反応が行われる反応槽１０内は、充
電時に発生する臭素Ｂｒ２により自己放電が発生するこ
とがないよう、その内部がセパレター膜２０により正極
側反応槽１０ａと負極側反応槽１０ｂとに分離されてい
る。
電時に発生する臭素Ｂｒ２により自己放電が発生するこ
とがないよう、その内部がセパレター膜２０により正極
側反応槽１０ａと負極側反応槽１０ｂとに分離されてい
る。
このセパレータ膜２０は、自己放電を防止するために電
解液１６は透過するがこれに溶解している臭素Ｂｒ２の
透過は阻止するものである。このようなセパレータ膜２
０としては、一般にイオン交換膜あるいは多孔質膜が用
いられるが、電池の内部抵抗を少なくするという観点か
らは多孔質膜を使用することが好ましい。
解液１６は透過するがこれに溶解している臭素Ｂｒ２の
透過は阻止するものである。このようなセパレータ膜２
０としては、一般にイオン交換膜あるいは多孔質膜が用
いられるが、電池の内部抵抗を少なくするという観点か
らは多孔質膜を使用することが好ましい。
ここにおいて、電解液１６内に臭素錯化剤が添加されて
いる場合には、充電時に発生した臭素Ｂｒ２は錯体化さ
れ、電解液１６に不溶な錯体化合物となって析出し、第
４図に示す電池において、該錯体化合物は正極側電解液
貯蔵槽２２の底部を錯体貯蔵部３２としてここに順次沈
澱して貯蔵されていく。また、この錯体貯蔵部３２と配
管２８との間は、バルブ３４を有する錯体供給ダクト３
６により連絡されている。このバルブ３４は、通常開放
されており、錯体貯蔵部３２に沈澱した錯体化合物を配
管２８を介して反応槽１０ａに向けて放電用に送り出す
。
いる場合には、充電時に発生した臭素Ｂｒ２は錯体化さ
れ、電解液１６に不溶な錯体化合物となって析出し、第
４図に示す電池において、該錯体化合物は正極側電解液
貯蔵槽２２の底部を錯体貯蔵部３２としてここに順次沈
澱して貯蔵されていく。また、この錯体貯蔵部３２と配
管２８との間は、バルブ３４を有する錯体供給ダクト３
６により連絡されている。このバルブ３４は、通常開放
されており、錯体貯蔵部３２に沈澱した錯体化合物を配
管２８を介して反応槽１０ａに向けて放電用に送り出す
。
また、前記負極側電解液貯蔵槽２４は、同様にして負極
側反応槽１０ｂとの間で、配管３８，４０を介して電解
液循環経路を形成しており、循環経路に設けたポンプ４
２を用い負極反応槽１０ｂ内にて反応した負極側電解液
を貯蔵槽２４へ向は送り出し貯蔵槽２４から新たな電解
液を反応槽１０ｂに向は供給している。
側反応槽１０ｂとの間で、配管３８，４０を介して電解
液循環経路を形成しており、循環経路に設けたポンプ４
２を用い負極反応槽１０ｂ内にて反応した負極側電解液
を貯蔵槽２４へ向は送り出し貯蔵槽２４から新たな電解
液を反応槽１０ｂに向は供給している。
このように、この亜鉛−臭素電池は、電解液貯蔵槽２２
．２４内に電解液１６を充分に貯蔵し、該貯蔵電解液１
６を用いて充電時には前記第１式に示す充電反応を行い
、錯体貯蔵部３２に臭素の錯体化合物を貯蔵し、負極１
４上に亜鉛の析出層１８を形成して電力を貯蔵すること
ができる。また、放電時には、錯体貯蔵部３２に貯蔵さ
れている臭素の錯体化合物を正極側反応槽１０ａに向は
送り出し、該錯体化合物と負極１４上に形成されている
亜鉛の析出層１８とを用い、前記第１式に示す放電反応
を行い、その充電電力を放出することができる。
．２４内に電解液１６を充分に貯蔵し、該貯蔵電解液１
６を用いて充電時には前記第１式に示す充電反応を行い
、錯体貯蔵部３２に臭素の錯体化合物を貯蔵し、負極１
４上に亜鉛の析出層１８を形成して電力を貯蔵すること
ができる。また、放電時には、錯体貯蔵部３２に貯蔵さ
れている臭素の錯体化合物を正極側反応槽１０ａに向は
送り出し、該錯体化合物と負極１４上に形成されている
亜鉛の析出層１８とを用い、前記第１式に示す放電反応
を行い、その充電電力を放出することができる。
［発明が解決しようとする問題点コ
従来の問題点
しかしながら、従来の亜鉛−臭素電池において、例えば
電極面積が６０００−以上のものではｌセル当り１００
ｍｌ／ａｋｉｎ以上もの流量で電解液を循環している
ため、電解液ポンプを連続的に運転すると、ポンプによ
って消費されるエネルギが非常に大きくなる。そして、
通常の２（１ｍ＾／Ｃ−の電流密度で充放電を行った場
合には電池のエネルギ効率は約１０％も低下することが
知られている。
電極面積が６０００−以上のものではｌセル当り１００
ｍｌ／ａｋｉｎ以上もの流量で電解液を循環している
ため、電解液ポンプを連続的に運転すると、ポンプによ
って消費されるエネルギが非常に大きくなる。そして、
通常の２（１ｍ＾／Ｃ−の電流密度で充放電を行った場
合には電池のエネルギ効率は約１０％も低下することが
知られている。
これを防止する手段として、電解液の流量を少なくする
ことも考えられるが、流量を少なくすると電極面上に電
解液が均一に流れにくいという問題があった。
ことも考えられるが、流量を少なくすると電極面上に電
解液が均一に流れにくいという問題があった。
発明の目的
この発明は係る問題点を解決するためになされたもので
、電池の放電量を検出しこのときの放電量が基準放電量
を超えたときにポンプを駆動させることにより、または
、放電電圧が基準電圧以下となったときと電池の放電量
が基準放電量を超えたときのいずれかの条件を満足した
ときにポンプを駆動させることにより、電池効率の向上
を図り得る電解液循環式金属−ハロゲン電池の提供を目
的とする。
、電池の放電量を検出しこのときの放電量が基準放電量
を超えたときにポンプを駆動させることにより、または
、放電電圧が基準電圧以下となったときと電池の放電量
が基準放電量を超えたときのいずれかの条件を満足した
ときにポンプを駆動させることにより、電池効率の向上
を図り得る電解液循環式金属−ハロゲン電池の提供を目
的とする。
［問題点を解決するための手段及び作用コ前記目的を達
成するために、本発明は、電極板とセパレータとの間に
形成される反応層を自己放電防止用のセパレータ膜によ
り互いに正極側と負極側に仕切り、液循環用ポンプによ
り電解液貯蔵槽と反応槽との間で正極側電解液及び負極
側電解液をそれぞれ循環させこれらの電解液を介して所
定の充放電反応を行う電解液循環式金属−ハロゲン電池
に−おいて、 電池の自己放電量を含む全放電量を検出する放電検出部
と、前記検出された全放電量と予め設定された基準放電
量とを比較する比較演算部と、前記比較演算部からの指
令により液循環用ポンプを駆動させるポンプ駆動部とを
備えたことを特徴とする。
成するために、本発明は、電極板とセパレータとの間に
形成される反応層を自己放電防止用のセパレータ膜によ
り互いに正極側と負極側に仕切り、液循環用ポンプによ
り電解液貯蔵槽と反応槽との間で正極側電解液及び負極
側電解液をそれぞれ循環させこれらの電解液を介して所
定の充放電反応を行う電解液循環式金属−ハロゲン電池
に−おいて、 電池の自己放電量を含む全放電量を検出する放電検出部
と、前記検出された全放電量と予め設定された基準放電
量とを比較する比較演算部と、前記比較演算部からの指
令により液循環用ポンプを駆動させるポンプ駆動部とを
備えたことを特徴とする。
すなわち、前記放電検出部は電池放電時の外部への放電
電気量と自己放電電気量との総和を検出し、このときの
全放電量が基準放電量よりも大きくなったときにこれを
比較演算部にて検出し、ポンプ駆動部にオン信号を出力
して電解液の循環を開始しようとするものである。
電気量と自己放電電気量との総和を検出し、このときの
全放電量が基準放電量よりも大きくなったときにこれを
比較演算部にて検出し、ポンプ駆動部にオン信号を出力
して電解液の循環を開始しようとするものである。
また、他の発明は、前記と同様に電極板とセパレータと
の間に形成される反応槽を自己放電防止用のセパレータ
膜により互いに正極側と負極側に゛ 仕切り、液循環用
ポンプにより電解液貯蔵槽と反応槽との間で正極側電解
液及び負極側電解液をそれぞれ循環させこれらの電解液
を介して所定の充放電反応を行う電解液循環式金属−ハ
ロゲン電池において、 電池電圧を検出する電圧検出部と、電池の自己放電量を
含む全放電量を検出する放電検出部と、前記検出された
電圧と予め設定された基準電圧とを比較する第１の比較
演算部と、前記検出された全放電量と予め設定された基
準放電量とを比較する第２の比較演算部と、それぞれの
比較演算部からの指令により液循環用ポンプを駆動させ
るポンプ駆動部とを備えたことを特徴とする。
の間に形成される反応槽を自己放電防止用のセパレータ
膜により互いに正極側と負極側に゛ 仕切り、液循環用
ポンプにより電解液貯蔵槽と反応槽との間で正極側電解
液及び負極側電解液をそれぞれ循環させこれらの電解液
を介して所定の充放電反応を行う電解液循環式金属−ハ
ロゲン電池において、 電池電圧を検出する電圧検出部と、電池の自己放電量を
含む全放電量を検出する放電検出部と、前記検出された
電圧と予め設定された基準電圧とを比較する第１の比較
演算部と、前記検出された全放電量と予め設定された基
準放電量とを比較する第２の比較演算部と、それぞれの
比較演算部からの指令により液循環用ポンプを駆動させ
るポンプ駆動部とを備えたことを特徴とする。
そして、電池の放電電圧が基準電圧以下となったとき、
又は電池の全放電量が基準放電量を超えたとき、のいず
れかの条件が満たされたときに比較演算部からポンプ駆
動部にオン信号を出力して電解液の循環が開始される。
又は電池の全放電量が基準放電量を超えたとき、のいず
れかの条件が満たされたときに比較演算部からポンプ駆
動部にオン信号を出力して電解液の循環が開始される。
以上により、ポンプを間欠的に運転して電池効率の向上
を図ることができる。
を図ることができる。
［実施例コ
以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を説明する。
第１図には本発明に係る電解液循環式金属−ハロゲン電
池のシステムブロックが示されている。
池のシステムブロックが示されている。
同図において、金属−ハロゲン電池として亜鉛−臭素電
池を例として説明すると、反応槽４４と電解液貯蔵槽４
６との間でポンプ４８により配管５０を介して電解液が
循環され、この電解液を介して反応槽４４内において所
定の充放電反応が行われる。
池を例として説明すると、反応槽４４と電解液貯蔵槽４
６との間でポンプ４８により配管５０を介して電解液が
循環され、この電解液を介して反応槽４４内において所
定の充放電反応が行われる。
ここで本発明の特徴的なことは、電池の自己放電量を含
む全放電量を検出する放電検出部と、前記検出された全
放電量と予め設定された基準放電量とを比較する比較演
算部と、前記比較演算部からの指令により液循環用ポン
プを駆動させるポンプ駆動とを備え、前記電池の全放電
量が基準放電量を超えただときに前記ポンプ駆動部にオ
ン信号が出力されるようになっていることである。
む全放電量を検出する放電検出部と、前記検出された全
放電量と予め設定された基準放電量とを比較する比較演
算部と、前記比較演算部からの指令により液循環用ポン
プを駆動させるポンプ駆動とを備え、前記電池の全放電
量が基準放電量を超えただときに前記ポンプ駆動部にオ
ン信号が出力されるようになっていることである。
本実施例において、前記放電検出部としては電流積分器
５２が用いられ、この電流積分器５２は電池の放電電気
ｆｆｉ （ＡＨ）と自己放電量（ＡＨ）との合計を同時
に積算する機能を有しているとともに、後述するコンパ
レータ５４の出力によってリセット（Ｒｓｅｔ）される
リセット機能を有している。すなわち、この電流積分器
５２は放電電気量のみならずマイクロコンピュータによ
り自己放電量をも加算できるようなシステムとなってお
り、充放電を問わず反応槽４４にて消費された臭素量を
測定可能としている。
５２が用いられ、この電流積分器５２は電池の放電電気
ｆｆｉ （ＡＨ）と自己放電量（ＡＨ）との合計を同時
に積算する機能を有しているとともに、後述するコンパ
レータ５４の出力によってリセット（Ｒｓｅｔ）される
リセット機能を有している。すなわち、この電流積分器
５２は放電電気量のみならずマイクロコンピュータによ
り自己放電量をも加算できるようなシステムとなってお
り、充放電を問わず反応槽４４にて消費された臭素量を
測定可能としている。
前記電流積分器５２の出力は、比較演算部５３ノコンバ
レータ５４に入力され、ここで、予め設定された基準放
電１ｊｋ（Ｒｅｆ）と比較される。そして、第２図に示
されるように、電流積分器５２からの信号が前記基準値
（ＲＥＦ）を超えたとき、単安定マルチバイブレータ６
４を介してポンプ駆動部５６にオン信号が出力される。
レータ５４に入力され、ここで、予め設定された基準放
電１ｊｋ（Ｒｅｆ）と比較される。そして、第２図に示
されるように、電流積分器５２からの信号が前記基準値
（ＲＥＦ）を超えたとき、単安定マルチバイブレータ６
４を介してポンプ駆動部５６にオン信号が出力される。
このポンプ駆動部５６はリレードライバ５８とリレー６
０及びポンプ電源６２を含み、ポンプ駆動部５６にオン
信号が入力されると、これがリレードライバ５８によっ
て増幅され、リレーコイル６０ａが励磁されるとともに
リレー接点６０ｂが閉じポンプ電源６２によりポンプ４
８が駆動される。前記単安定マルチバイブレーク６４は
ポンプ駆動部５６への通電時間を定めており、これによ
るポンプ４８の駆動時間は電解液の循環速度等に応じて
適宜に決定される。
０及びポンプ電源６２を含み、ポンプ駆動部５６にオン
信号が入力されると、これがリレードライバ５８によっ
て増幅され、リレーコイル６０ａが励磁されるとともに
リレー接点６０ｂが閉じポンプ電源６２によりポンプ４
８が駆動される。前記単安定マルチバイブレーク６４は
ポンプ駆動部５６への通電時間を定めており、これによ
るポンプ４８の駆動時間は電解液の循環速度等に応じて
適宜に決定される。
なお、前記における電流積分器５２のリセットは、例え
ばコンパレータ５４の出力がオンからオフに立ち下がっ
たときに行われ、また、ポンプ４８は単安定マルチバイ
ブレータ６４により設定された一定時間（Ｔ）だけ駆動
される。
ばコンパレータ５４の出力がオンからオフに立ち下がっ
たときに行われ、また、ポンプ４８は単安定マルチバイ
ブレータ６４により設定された一定時間（Ｔ）だけ駆動
される。
本実施例における電池では、放電にともない錯体化合物
中の臭素濃度が徐々に減少し、１回の電解液交換によっ
て正極側活性層に付着する臭素量、すなわち放電量は減
少する傾向にあるが、正極側活性層として例えばカーボ
ンベーパーあるいはカーボンクロスなどを用いた場合に
は放電末期においてもおよそ６ ｍ Ａ Ｈ／ ｃシの
臭素錯体化合物が電極面に付着することとなる。従って
、本実施例では、自己放電量を含め５ｍＡＨ／ｃ−の放
電を行つたときにポンプがオンとなるようにコンパレー
タ５４の条件が設定される。このように、通常は全体の
放電電気量（ＡＨ）を検出することにより、ポンプのオ
ンオフを制御しているため、ポンプが駆動される直前に
おいても放電電力不足を生じることなくスムーズな運転
が可能となる。
中の臭素濃度が徐々に減少し、１回の電解液交換によっ
て正極側活性層に付着する臭素量、すなわち放電量は減
少する傾向にあるが、正極側活性層として例えばカーボ
ンベーパーあるいはカーボンクロスなどを用いた場合に
は放電末期においてもおよそ６ ｍ Ａ Ｈ／ ｃシの
臭素錯体化合物が電極面に付着することとなる。従って
、本実施例では、自己放電量を含め５ｍＡＨ／ｃ−の放
電を行つたときにポンプがオンとなるようにコンパレー
タ５４の条件が設定される。このように、通常は全体の
放電電気量（ＡＨ）を検出することにより、ポンプのオ
ンオフを制御しているため、ポンプが駆動される直前に
おいても放電電力不足を生じることなくスムーズな運転
が可能となる。
次に、他の発明の特徴的なことは、電池電圧を検出する
電圧検出部と、電池の自己放電量を含む全放電量を検出
する放電検出部と、前記検出された電圧と予め設定され
た基準電圧とを比較する第１の比較演算部と、前記検出
された全放電量と予め設定された基準放電量とを比較す
る第２の比較演算部と、それぞれの比較演算部からの指
令により液循環用ポンプを駆動させるポンプ駆動部とを
備え、放電電圧が基準電圧以下となったときと電池の全
放電量が基準放電量を超えたときのいずれかの条件を満
足したときに、前記ポンプ駆動部にオン信号が出力され
るようにしたことである。
電圧検出部と、電池の自己放電量を含む全放電量を検出
する放電検出部と、前記検出された電圧と予め設定され
た基準電圧とを比較する第１の比較演算部と、前記検出
された全放電量と予め設定された基準放電量とを比較す
る第２の比較演算部と、それぞれの比較演算部からの指
令により液循環用ポンプを駆動させるポンプ駆動部とを
備え、放電電圧が基準電圧以下となったときと電池の全
放電量が基準放電量を超えたときのいずれかの条件を満
足したときに、前記ポンプ駆動部にオン信号が出力され
るようにしたことである。
すなわち、この実施例では第３図に示されるように、電
圧検出部として直流電圧計６６が用いられており、その
検出信号は第１の比較演算部としてのコンパレータ６８
に入力され、ここで予め定められた基準電圧Ｒｅｆｌと
比較される。このコンパレータ６８は、後述するポンプ
駆動部７０にオン信号を送出する条件と、一旦ポンプに
オン信号が送出された後にオフ信号を送出する条件とが
別個に設定できるヒステリシスコンパレータが用いられ
ている。ここで、直流電圧計６６により検出された電圧
検出値が基準電圧（Ｒｅｆｌ）よりも低くなると、コン
パレータ６８からポンプ駆動部７２のリレードライバ７
２にオン信号が出力され、前述と同様にリレー７４の接
点７４ｂがとじてポンプ４８はポンプ電源７６により駆
動される。
圧検出部として直流電圧計６６が用いられており、その
検出信号は第１の比較演算部としてのコンパレータ６８
に入力され、ここで予め定められた基準電圧Ｒｅｆｌと
比較される。このコンパレータ６８は、後述するポンプ
駆動部７０にオン信号を送出する条件と、一旦ポンプに
オン信号が送出された後にオフ信号を送出する条件とが
別個に設定できるヒステリシスコンパレータが用いられ
ている。ここで、直流電圧計６６により検出された電圧
検出値が基準電圧（Ｒｅｆｌ）よりも低くなると、コン
パレータ６８からポンプ駆動部７２のリレードライバ７
２にオン信号が出力され、前述と同様にリレー７４の接
点７４ｂがとじてポンプ４８はポンプ電源７６により駆
動される。
また、放電時の放電電気量を検出する放電検出部として
、放電電気量と自己放電量との合計が同時に積算される
電流積分器７８が用いられ、その出力は第２の比較演算
部（７９）のコンパレータ８０に入力される。ここで、
予め定められた基準放電量（Ｒｅ ｆ ２）と比較され
、電流積分器７８により、検出された全放電量が基準放
電量を超えると、コンパレータ８０から単安定マルチバ
ルブレータ８１を介してポンプ駆動部７０のリレードラ
イバ８２にオン信号が出力され、この信号はリレードラ
イバ８２にて増幅された後リレー８４の接点８４ｂを閉
じてポンプ４８が駆動される。
、放電電気量と自己放電量との合計が同時に積算される
電流積分器７８が用いられ、その出力は第２の比較演算
部（７９）のコンパレータ８０に入力される。ここで、
予め定められた基準放電量（Ｒｅ ｆ ２）と比較され
、電流積分器７８により、検出された全放電量が基準放
電量を超えると、コンパレータ８０から単安定マルチバ
ルブレータ８１を介してポンプ駆動部７０のリレードラ
イバ８２にオン信号が出力され、この信号はリレードラ
イバ８２にて増幅された後リレー８４の接点８４ｂを閉
じてポンプ４８が駆動される。
すなわち、この実施例によれば、電流積分器が −
設定値に達しないうちに臭素が全て消費されてしまった
ような場合に備え、電池電圧を検出することによってポ
ンプが作動するようになっている。
設定値に達しないうちに臭素が全て消費されてしまった
ような場合に備え、電池電圧を検出することによってポ
ンプが作動するようになっている。
こうして電解液が循環されると電池電圧が回復し、特定
の基準電圧以上となったときポンプがオフされるもので
ある。
の基準電圧以上となったときポンプがオフされるもので
ある。
以上の各実施例において、一般にポンプを連続運転する
と多量の熱が発生し電解液の温度上昇が大きくなるため
、反応槽内において、セパレータを介し正極側から負極
側への臭素の移動が多くなり電池効率が低下するが、本
発明の実施例によればポンプを間欠的に運転することに
より、熱の発生を少なくし、電池効率を向上させること
ができるとともに、ポンプの長寿命化を図ることができ
る。
と多量の熱が発生し電解液の温度上昇が大きくなるため
、反応槽内において、セパレータを介し正極側から負極
側への臭素の移動が多くなり電池効率が低下するが、本
発明の実施例によればポンプを間欠的に運転することに
より、熱の発生を少なくし、電池効率を向上させること
ができるとともに、ポンプの長寿命化を図ることができ
る。
また、ポンプを連続運転する従来の電池では、正極活性
層は常に臭素の錯体化合物を可能なだけで付着すること
となり、この場合、電池を長期間放置すると前記臭素が
全て自己放電により消費されてしまう。しかし、ポンプ
を間欠的に運転する本発明の実施例によれば、自己放電
量を著しく減少することができる。
層は常に臭素の錯体化合物を可能なだけで付着すること
となり、この場合、電池を長期間放置すると前記臭素が
全て自己放電により消費されてしまう。しかし、ポンプ
を間欠的に運転する本発明の実施例によれば、自己放電
量を著しく減少することができる。
［発明の効果コ
この発明は以上説明したとおり、ポンプを間欠的に運転
することにより自己放電量を減少させることができ、ま
た、熱の発生を少なくして電池効率の向上を図ることが
できる。
することにより自己放電量を減少させることができ、ま
た、熱の発生を少なくして電池効率の向上を図ることが
できる。
第１図は本発明に係る電解液循環式金属−ハロゲン電池
のシステムブロック図、 第２図はその動作説明図′、 第３図は他の発明におけるシステムブロック図、第４図
は電解液循環式金属−ハロゲン電池の原理説明図である
。 ４４ ・・・ 反応槽 ４６ ・・・ 電解液貯蔵槽 ４８ ・・・ ポンプ ５０ ・・・ 配管 ５２．７８ ・・・ 電流積分器 ５４．６８．８０ ・・・ コンパレータ５６．７０
・・・ ポンプ駆動部 ６０．７４．８４ ・・・ リレー ６２．７６ ・・・ ポンプ電源 ６４ ・・・ 単安定マルチバイブレーク６６、・・・
直流電圧計。
のシステムブロック図、 第２図はその動作説明図′、 第３図は他の発明におけるシステムブロック図、第４図
は電解液循環式金属−ハロゲン電池の原理説明図である
。 ４４ ・・・ 反応槽 ４６ ・・・ 電解液貯蔵槽 ４８ ・・・ ポンプ ５０ ・・・ 配管 ５２．７８ ・・・ 電流積分器 ５４．６８．８０ ・・・ コンパレータ５６．７０
・・・ ポンプ駆動部 ６０．７４．８４ ・・・ リレー ６２．７６ ・・・ ポンプ電源 ６４ ・・・ 単安定マルチバイブレーク６６、・・・
直流電圧計。
Claims (4)
- （１）電極板間に形成される反応槽を自己放電防止用の
セパレータ膜により互いに正極側と負極側に仕切り、液
循環用ポンプにより電解液貯蔵槽と反応槽との間で正極
側電解液及び負極側電解液をそれぞれ循環させこれらの
電解液を介して所定の充放電反応を行う電解液循環式金
属−ハロゲン電池において、電池の自己放電量を含む全
放電量を検出する放電検出部と、前記検出された全放電
量と予め設定された基準放電量とを比較する比較演算部
と、前記比較演算部からの指令により液循環用ポンプを
駆動させるポンプ駆動部とを備え、電池の全放電量が基
準放電量を超えたときに前記ポンプ駆動部にオン信号を
出力することを特徴とする電解液循環式金属−ハロゲン
電池。 - （２）特許請求の範囲（１）記載の電池において前記比
較演算部はポンプ駆動部にオン信号を出力したてから、
一定時間経過後に自動的にオフ信号を出力するようにし
たことを特徴とする電解液循環式金属−ハロゲン電池。 - （３）電極板間に形成される反応槽を自己放電防止用の
セパレータ膜により互いに正極側と負極側に仕切り、液
循環用ポンプにより電解液貯蔵槽と反応槽との間で正極
側電解液及び負極側電解液をそれぞれ循環させこれらの
電解液を介して所定の充放電反応を行う電解液循環式金
属−ハロゲン電池において、電池電圧を検出する電圧検
出部と、電池の自己放電量を含む全放電量を検出する放
電検出部と、前記検出された電圧と予め設定された基準
電圧とを比較する第１の比較演算部と、前記検出された
全放電量と予め設定された基準放電量とを比較する第２
の比較演算部と、それぞれの比較演算部からの指令によ
り液循環用ポンプを駆動させるポンプ駆動部とを備え、
放電電圧が基準電圧以下となったときと電池の全放電量
が放電量を超えたときのいずれかの条件を満足したとき
に、前記ポンプ駆動部にオン信号が出力されるようにし
たことを特徴とする電解液循環式金属−ハロゲン電池。 - （４）特許特許請求の範囲（３）記載の電池において、
前記第１と第２の比較演算部はポンプ駆動部にオン信号
を出力してから一定時間経過後に自動的にオフ信号を出
力するようにしたことを特徴とする電解液循環式金属−
ハロゲン電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61233491A JPS63239782A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 電解液循環式金属−ハロゲン電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61233491A JPS63239782A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 電解液循環式金属−ハロゲン電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63239782A true JPS63239782A (ja) | 1988-10-05 |
Family
ID=16955843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61233491A Pending JPS63239782A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 電解液循環式金属−ハロゲン電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63239782A (ja) |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61233491A patent/JPS63239782A/ja active Pending
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