JPS6358771A - 電解液流通型電池の電解液タンク装置 - Google Patents

電解液流通型電池の電解液タンク装置

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JPS6358771A
JPS6358771A JP61200123A JP20012386A JPS6358771A JP S6358771 A JPS6358771 A JP S6358771A JP 61200123 A JP61200123 A JP 61200123A JP 20012386 A JP20012386 A JP 20012386A JP S6358771 A JPS6358771 A JP S6358771A
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JP
Japan
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tank
electrolyte
water
pit
liquid
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Pending
Application number
JP61200123A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Nozaki
健 野崎
Yuichi Akai
赤井 勇一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Ebara Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04276Arrangements for managing the electrolyte stream, e.g. heat exchange
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電解液流通型電解槽を有する電池、即ち流通型
電池の電解液タンク装置に関するものである。
〔従来の技術〕
電力は各種のエネルギーへの変換が容易で制御し易く、
消費時の環境汚染がないので、エネルギー消費に占める
割合は年毎に増加している。電力供給の特異な点は、生
産と消費が同時に行われることである。この制約の中で
、電力消費の変動に即応しながら、一定周波数、一定電
圧の質の高い電力を高い信頼性で送ることが、電力技術
の課題である。現状では、出力は変えに(いが効率の高
い原子力発電や新鋭火力発電を、なるべく最高効率の定
格で運転しながら、電力消費の変動に応じて発電を行う
のに適した水力発電などで、昼間の大きな電力需要の増
加をまかなっている。このため経済性の良好な原子力発
電や新鋭火力発電による夜間余剰電力を揚水発電によっ
て貯蔵している。
しかし、揚水発電の立地条件が次第にきびしくなるにつ
れて二次電池による電力貯蔵方式がとり上げられてきた
又、従来の水力発電、火力発電、原子力発電に加えて、
今後は太陽光発電、風力発電等による電力の供給も増大
すると考えられる。しかし、太陽光発電、風力発電等の
場合には日照、風等によってその発電量が左右されるこ
とから、少なくとも地上では、単独で十分な電力供給源
とは成り得す、何らかの蓄電設備と組み合わせて、はじ
めて支足した電力供給源となる。
以上のような蓄電設備として二次電池が使用され、その
有力なものの一つとして、電解液流通型電解槽を有する
電池、即ち流通型電池が注目されている。
ここで、流通型電池の一例として、レドックス・フロー
電池の原理の概要について、第3図を用いて説明する。
第3図はレドックス・フロー電池を用いた電力貯蔵シス
テムの充電時および放電時の状態を示す。
図において、1は発電所、2は変電設備、3は負荷、4
はインバータ、5はレドックス電池で、タンク6.7と
ポンプ8.9および流通型電解槽10から構成される。
流通型電解槽10は正極1)と負極12、および両電極
間を分離する隔膜13とを備え、隔膜13で仕切られた
左右の室内には正極液14、負極液15が収容される。
正極液14はFeイオンを含む塩酸溶液とし、負極液1
5はCrイオンを含む塩酸溶液とする例を示した。
次に作用について説明する。
発電所lで発電され変電設備2に送電された電力は適当
な電圧に変圧され、負荷3に供給される。
一方、夜間になり余剰電力が出ると、インバータ4によ
り交直変換を行い、レドックス電池5に充電が行われる
。この場合は、第2図に示すようにタンク6とタンク7
からポンプ8,9で正、負極液14.15を徐々に送り
ながら充電が行われる。
正極液14にFeイオン、負極液15にCrイオンを使
用する場合、流通型電解槽10内で起る反応は上記第(
1)〜(3)式中の充電側の反応となる。
充電 このようにして、電力が正極液14、負極液15の中に
蓄積される。
一方、供給電力が需要電力よりも少ない場合は、上記第
(1)〜(3)式中の放電側の反応が行われ、インバー
タ4により直交変換が行れ、変電設備2を介して負r:
I3に電力が供給される。
此種電解液タンクとしては第4図に示すようなものが考
えられるが、この場合、タンク17の強度は、電解液1
8の深さによる液圧に耐えるものでなければならず、ま
た、タンクからの電解液の漏洩に関しては、大量の漏洩
は液面計等により検知出来るとしても、少量の漏洩の検
知は目視によらざるを得ない、さらに、また、漏洩が生
じた場合の周囲への損害を防ぐために、防液堤23が必
要となるなど設備費がかさむという問題がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前述のレドックス・フロー電池の例でも正極液、負極液
共に塩酸溶液であるように、レドックス・フロー電池も
含めて流通型電池では、正極液、負極液共に、腐蝕性の
強い液である場合が多く、タンクからこれら電解液が漏
洩した場合に周囲へ損害を与える可能性が高く、従って
電解液タンクも十分な腐蝕性と強度とを要求されるもの
となり、高価なものとなっている。とはいえ従来は、流
通型電池の規模としてそれほど大規模なものが無かった
こと、及び電池の運転が実験レベルで行なわれていたこ
とにより、電解液タンクの価格、大きさ、及び設置スペ
ースはそれほど問題にされていなかったし、タンクから
の電解液の漏洩に対して十分な監視が行なわれていたと
も言える。
しかし、流通型電池の実用化及び大容量化に伴い、電解
液タンク価格の低減、十分な強度の確保1、及び設置ス
ペースの確保が要求されるという問題が生した。
本発明は、上述の、流通型電池の実用化及び大容量化に
伴う問題点を解決し比較的低価格で、かつ十分な強度を
有し、設πスペースについても確保の可能性がより高く
、防液堤等の付加的安全設備を必要としない電解液タン
ク装置を提供することを目的としたものである。
(問題を解決するための手段〕 本発明は、上記の如き問題点を解決するための手段とし
て、電池活物質溶液をタンクに貯蔵しておき、これをポ
ンプなどにより流通型電解槽へ供給して充放電を行なう
いわゆる電解液流通型電池の電解液タンクとして、樹脂
、鋼板、樹脂コーティング鋼板等の板材で構成された電
解液タンクを、その外側に設けられたコンクリート等の
土木建築構造の槽(ピット)内に設置し、該電解液タン
クと土木建築構造の槽(ピット)との間隙部に水等の液
体を充満したものである。
〔実施例〕
以下に、本発明を適用した場合の実施例について、図を
用いて説明をする。
第1図は、本発明の一実施例を示す図であり、板材で構
成した電解液タンク17の中に電解液18が容れてあり
、8亥タンク17はコンクリートで構築したピット16
の中に据え置かれである。
タンク17とコンクリートピット16との間隙部には水
19が張ってあり、その水面の高さは、タンク17内の
電解液の液面高さとほぼ同一としである。電解液18は
供給配管21およびポンプ20を介して電解液流通型電
解槽へ供給され、電解槽からは戻り管22を介して再び
電解液タンク17に反送されて循環している。
そして、本発明の場合では、タンク17は、内側からの
電解液18による圧力と同時に、外側の水19による圧
力も受けることになり、タンク17の強度としては、こ
れら2つの圧力の差に対して耐えればよいということに
なり、第4図の場合のタンク17が必要とする強度より
も、小さくてよいということになる。そしてコンクリー
トピット16の構築にあたっては地面にピットを掘り、
コンクリートを打ってピット16を構築したものを第1
図に示したが、第2図に示すようにPSコンクリート板
やコンクリート打ちで水槽を構築しこれを地面上に載置
して構成してもよい。
更に、第1図に示すコンクリートピットとして、大型建
造物の地下に設けられた、建造物安定のための水槽など
を利用することが可能となるので、本発明を適用するこ
とにより、電解液タンクの設置スペースの確保が容易と
なる。
なお、電解液18のタンク17からの漏洩に関して、水
19の成分を分析し、電解液に含まれている物質の水1
9内の有無または濃度を調べることにより、漏洩を検知
することが可能である。さらに、また、もし漏洩が生じ
た場合でも、漏洩した電解液は水19に混ざり、すぐに
コンクリートピットより外に滲み出すことは無く、周囲
に損害を与えることも無い。なお、実施例では、電解液
タンクと外側のピットとの間に充満する液体として水と
したが、場合によっては、環境汚染等の問題が無く、価
格的にも使用可能であれば、比重が電解液により近い液
体として、NaC1の水溶液やエチレングリコール等の
水辺外の液体を用いることも可能である。
〔発明の効果〕
本発明は、電池活物質溶液をタンクに貯蔵しておき、こ
れをポンプなどにより流通型電解槽へ供給して充放電を
行なういわゆる電解液流通型電池の電解液タンクとして
、樹脂、鋼板等の板材で構成した電解液タンクを、コン
クリート等の土木建築構造のピット内に設置し、電解液
タンク内に電解液を貯蔵し、電解液タンクと土木建築構
造のピットとの間隙部には水等の液体を充満したもので
あるから、電解液タンクは内部の電解液と外部の水等の
液体の圧力が略釣合うのでタンク自体には殆んど圧力が
作用しないためタンク自体はかなり大型のものであって
も板材で製作しても十分強度が維持できるものであり比
較的低価格で製作でき、ピットについても、地面にピッ
トを掘りコンクリート打ちして構築すれば強度的に十分
でしかも安価に築造でき、さらに建物の基礎部分にこの
ピットを兼用すれば建物の安定と設置スペースの確保の
点からも有益である。また、万一電解液がタンクから漏
洩した場合電解液はピット内の水等の液体の中に漏れる
だけであるから周囲の環境を汚染することがない、さら
にピット内の水等の液体を常時検知していれば電解液の
漏洩も容易に発見できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の電解液タンク装置を示し第
2図はピットの変形例を示す、第3図はレドックス・フ
ロー電池を用いた電力貯蔵システムの充電、放電の状態
を説明する図、第4図は普通に考えれる電解液タンク装
置を示す図である。 5・・・レドックス・フロー電池、6,7.1)−・・
タンク、8,9.20・・・ポンプ、IO・・・電解液
流通型電解槽、1)・・・王権、12・・・負極、13
・・・隔膜、14・・・王権液、15・・・負極液、1
6・・・コンクリートピット、18・・・電解液、19
・・・水道水、21・・・電解液供給配管、22・・・
電解液戻り配管、23・・・防液堤。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電解液流通型電池の電解液タンクを、樹脂、鋼板
    等の板材から構成し、該電解液タンクをコンクリート等
    の土木建築構造のピット内に設置し、該タンクと該ピッ
    トとの間隙部に水等の液体を充満させたことを特徴とす
    る電解液流通型電池の電解液タンク装置。
  2. (2)前記ピットが、コンクリート等で構成した槽であ
    って、地上に設置したものである特許請求の範囲第1項
    記載の電解液タンク装置。
JP61200123A 1986-08-28 1986-08-28 電解液流通型電池の電解液タンク装置 Pending JPS6358771A (ja)

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