JPH02195657A - 電解液循還型二次電池 - Google Patents
電解液循還型二次電池Info
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- JPH02195657A JPH02195657A JP1013686A JP1368689A JPH02195657A JP H02195657 A JPH02195657 A JP H02195657A JP 1013686 A JP1013686 A JP 1013686A JP 1368689 A JP1368689 A JP 1368689A JP H02195657 A JPH02195657 A JP H02195657A
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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
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- 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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- 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
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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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型二次電池に関するものであり、
特に、電池容量の増大および電池性能の向上を図るよう
に改善された電解液循環型二次型′池に関するものであ
る。
特に、電池容量の増大および電池性能の向上を図るよう
に改善された電解液循環型二次型′池に関するものであ
る。
［従来の技術］
電気エネルギは、そのままの形態では貯蔵が困難である
ため、貯蔵可能なエネルギ形態に変換しなければならな
い。他方、安定した電力供給を行なうには、電力需要に
合わせて供給（すなわち発電）を行なう必要がある。こ
のため、電力会社は、常に最大需要に見合った発電設備
を建設し、需要に即応して発電を行なっている。しかし
ながら、第２図に電力需要曲線Ａで示すように、昼間お
よび夜間では、電力の需要に大きな差が存在する。
ため、貯蔵可能なエネルギ形態に変換しなければならな
い。他方、安定した電力供給を行なうには、電力需要に
合わせて供給（すなわち発電）を行なう必要がある。こ
のため、電力会社は、常に最大需要に見合った発電設備
を建設し、需要に即応して発電を行なっている。しかし
ながら、第２図に電力需要曲線Ａで示すように、昼間お
よび夜間では、電力の需要に大きな差が存在する。
同様の現象は、週、月および季節間でも生じている。
そこで、電力を効率良く貯蔵することが可能であれば、
オフピーク時余剰電力（第２図のＸで示した部分に相当
する）を貯蔵し、ピーク時にこれを放出すれば第２図の
Ｙで示した部分を賄うことができ、需要の変動に対応す
ることができ、常にほぼ一定の電力（第２図の破線Ｚに
相当する量）のみを発電すればよいことになる。このよ
うなロードレベリングを達成することができれば、発電
設備を軽減することが可能となり、かつエネルギの節約
ならびに石油等の燃料節減にも大きく寄与することがで
きる。
オフピーク時余剰電力（第２図のＸで示した部分に相当
する）を貯蔵し、ピーク時にこれを放出すれば第２図の
Ｙで示した部分を賄うことができ、需要の変動に対応す
ることができ、常にほぼ一定の電力（第２図の破線Ｚに
相当する量）のみを発電すればよいことになる。このよ
うなロードレベリングを達成することができれば、発電
設備を軽減することが可能となり、かつエネルギの節約
ならびに石油等の燃料節減にも大きく寄与することがで
きる。
そこで、従来より種々の電力貯蔵法が提案されている。
たとえば揚水発電が既に実施されているが、揚水発電で
は設備が消費地から遠く隔たったところに設置されてお
り、したがって送変電損失を伴うこと、ならびに環境面
での立地に制約があることなどの問題がある。それゆえ
に、揚水発電に変わる新しい電力貯蔵技術の開発が望ま
れているが、その１つとしてレドックスフロー電池の開
発が進められている。
は設備が消費地から遠く隔たったところに設置されてお
り、したがって送変電損失を伴うこと、ならびに環境面
での立地に制約があることなどの問題がある。それゆえ
に、揚水発電に変わる新しい電力貯蔵技術の開発が望ま
れているが、その１つとしてレドックスフロー電池の開
発が進められている。
第３図は、既に提案されているレドックスフロー電池の
一例を示す概略構成図である。この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膜５により仕切られており、−
刃側が正極セル２ａ１他方側が負極セル２ｂを構成する
。
一例を示す概略構成図である。この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膜５により仕切られており、−
刃側が正極セル２ａ１他方側が負極セル２ｂを構成する
。
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。
極として正極６および負極７が配置されている。
第３図に示した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原子価が変化するイオ
ンの水溶液をタンク３．４に貯蔵し、これをポンプＰ、
、Ｐ２で流通型電界セル２に送液し、酸化還元反応によ
り充放電を行なう。
鉄イオン、クロムイオンのような原子価が変化するイオ
ンの水溶液をタンク３．４に貯蔵し、これをポンプＰ、
、Ｐ２で流通型電界セル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ｐｅ＊＋／ｐｅ２＋塩酸溶液、
負極液としてＣｒ”／Ｃｒ”＋塩酸溶液を用いると、各
酸化還元系の両極６，７における電池反応は、次式のよ
うになり、起電力は約１ｖである。
負極液としてＣｒ”／Ｃｒ”＋塩酸溶液を用いると、各
酸化還元系の両極６，７における電池反応は、次式のよ
うになり、起電力は約１ｖである。
セル２の正極セル２ａと正極液タンク３とは、第１の導
管１１および第２の導管１２により連結されている。他
方、負極液タンク４についても同様に、第３の導管１３
および第４の導管１４により連結されている。正極液タ
ンク３および負極液タンク４には、それぞれ、反応液と
して正極液および負極液が貯留されており、第１の導管
１１および第３の導管１３に設けられた反応液給送手段
としてのポンプＰ、、Ｐ２によりセル２内に供給される
。供給された正極液および負極液は、正極セル２ａおよ
び負極セル２ｂ内で反応し、反応の終了した液は、それ
ぞれ、第２の導管１２および第４の導管１４を経て正極
液タンク３および負極液タンク４内に戻される。
管１１および第２の導管１２により連結されている。他
方、負極液タンク４についても同様に、第３の導管１３
および第４の導管１４により連結されている。正極液タ
ンク３および負極液タンク４には、それぞれ、反応液と
して正極液および負極液が貯留されており、第１の導管
１１および第３の導管１３に設けられた反応液給送手段
としてのポンプＰ、、Ｐ２によりセル２内に供給される
。供給された正極液および負極液は、正極セル２ａおよ
び負極セル２ｂ内で反応し、反応の終了した液は、それ
ぞれ、第２の導管１２および第４の導管１４を経て正極
液タンク３および負極液タンク４内に戻される。
従来のレドックスフロー電池は以上のように構成されて
いる。しかしながら、次に述べるような問題点があった
。第４Ａ図および第４Ｂ図は、第３図に示した従来のレ
ドックスフロー電池における充電の際および放電の際の
セル内の反応状態を示す部分切欠正面図である。第４Ａ
図および第４Ｂ図において矢印Ａ・・・Ｄで示すように
、従来のレドックスフロー電池では、充電動作および放
電動作を繰返すうちに、正極活物質および負極活物質が
隔膜２を透過し、その結果正極液および負極液内の電極
活物質量が減少するため電力貯蔵量が低下し、充放電効
率が低下するという欠点があった。
いる。しかしながら、次に述べるような問題点があった
。第４Ａ図および第４Ｂ図は、第３図に示した従来のレ
ドックスフロー電池における充電の際および放電の際の
セル内の反応状態を示す部分切欠正面図である。第４Ａ
図および第４Ｂ図において矢印Ａ・・・Ｄで示すように
、従来のレドックスフロー電池では、充電動作および放
電動作を繰返すうちに、正極活物質および負極活物質が
隔膜２を透過し、その結果正極液および負極液内の電極
活物質量が減少するため電力貯蔵量が低下し、充放電効
率が低下するという欠点があった。
この欠点を克服するために、発明者等は、既に、正極に
も負極活物質を導入し、負極にも正極活物質を導入する
といういわゆる１液型電解液系の技術を提案している（
実開昭６１−１７０号公報）。
も負極活物質を導入し、負極にも正極活物質を導入する
といういわゆる１液型電解液系の技術を提案している（
実開昭６１−１７０号公報）。
この方法によると、電極反応は、正極および負極におい
て、それぞれ次の式により行なわれる。
て、それぞれ次の式により行なわれる。
いて、充電前の電解液が、正極活物質としてのＦｅ２＋
および負極活物質としてのＣｒ”＋を等モル含んでいる
ため、セル内において隔膜を介した物質移動は効果的に
防止され、それゆえに正極セルおよび負極セル内でのそ
れぞれの電極活物質の濃度低下は確実に防止される。す
なわち第５Ａ図に充電動作時のセル２２内を略図的正面
図で示すが、この場合矢印ＡおよびＢで示される物質移
動はほとんど生じないことになるのである。同様に、放
電動作時においても、隔膜２５を隔てた物質移動はほと
んど起こらず、よって第５Ｂ図に略図的正面図で示すよ
うに、放電動作時においても矢印ＣおよびＤで示す方向
の物質移動は生じない。
および負極活物質としてのＣｒ”＋を等モル含んでいる
ため、セル内において隔膜を介した物質移動は効果的に
防止され、それゆえに正極セルおよび負極セル内でのそ
れぞれの電極活物質の濃度低下は確実に防止される。す
なわち第５Ａ図に充電動作時のセル２２内を略図的正面
図で示すが、この場合矢印ＡおよびＢで示される物質移
動はほとんど生じないことになるのである。同様に、放
電動作時においても、隔膜２５を隔てた物質移動はほと
んど起こらず、よって第５Ｂ図に略図的正面図で示すよ
うに、放電動作時においても矢印ＣおよびＤで示す方向
の物質移動は生じない。
［発明が解決しようとする課題］
従来のレドックスフロー電池の改良方法は以上のように
なされている。しかしながら、上述の１液型電解液系に
おいて、電解液が隔膜を通して移動するのを完全に防止
できない場合があり、このような場合、放電停止後、電
解液の移動を行ない、初期状態に戻す等の操作が行なわ
れていた。
なされている。しかしながら、上述の１液型電解液系に
おいて、電解液が隔膜を通して移動するのを完全に防止
できない場合があり、このような場合、放電停止後、電
解液の移動を行ない、初期状態に戻す等の操作が行なわ
れていた。
しかしながら、その操作は煩雑であるばかりでなく、何
ら本質的な解決ではなく、恒久的な対策にはなっていな
かった。
ら本質的な解決ではなく、恒久的な対策にはなっていな
かった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、操作が簡単で、電池容量の増大および電池性
能の向上を図ることのできる電解液循環型二次電池を提
供することを目的とする。
たもので、操作が簡単で、電池容量の増大および電池性
能の向上を図ることのできる電解液循環型二次電池を提
供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明は隔膜で分離された正極と負極と、正極活物質
を含む正極電解液を蓄える正極液タンクと、負極活物質
を含む負極電解液を蓄える負極液タンクと、を備え、上
記正極と上記正極液タンクとの間で上記正極電解液を循
環させながら、上記正極に上記正極電解液を送り込み、
一方で上記負極と上記負極液タンクとの間で上記負極電
解液を循環させながら、上記負極に上記負極電解液を送
り込み、充放電を行なわせる電解液循環型二次電池に係
るものである。そして、上記目的を達成するために、上
記循環している正極電解液および負極電解液の少なくと
も一方の液量を検知する電解液量検知手段と、上記電解
液量検知手段の得た情報に基づいて、上記正極電解液の
正極への送液圧力および前記負極電解液の負極への送液
圧力の少なくとも一方を調節する電解液送液圧力調節手
段と、を備えている。
を含む正極電解液を蓄える正極液タンクと、負極活物質
を含む負極電解液を蓄える負極液タンクと、を備え、上
記正極と上記正極液タンクとの間で上記正極電解液を循
環させながら、上記正極に上記正極電解液を送り込み、
一方で上記負極と上記負極液タンクとの間で上記負極電
解液を循環させながら、上記負極に上記負極電解液を送
り込み、充放電を行なわせる電解液循環型二次電池に係
るものである。そして、上記目的を達成するために、上
記循環している正極電解液および負極電解液の少なくと
も一方の液量を検知する電解液量検知手段と、上記電解
液量検知手段の得た情報に基づいて、上記正極電解液の
正極への送液圧力および前記負極電解液の負極への送液
圧力の少なくとも一方を調節する電解液送液圧力調節手
段と、を備えている。
［作用コ
上述したごとく、正極電解液と負極電解液が電池セルへ
と送液される際、両極の送液圧力差等により、一方の極
から他方の極へ隔膜を通って液が移動することがある。
と送液される際、両極の送液圧力差等により、一方の極
から他方の極へ隔膜を通って液が移動することがある。
この液の移動量は、循環している正極電解液および負極
電解液の少なくとも一方の液量を電解液量検知手段で検
知することによって求められる。そして、この液の移動
量に基づいて、正極電解液の正極への送液圧力および負
極電解液の負極への送液圧力の少なくとも一方を電解液
送液圧力調節手段により調節（すなわち、液量の増加し
ている極の送液圧力を高める、またはこの対極の送液圧
力を下げる等）することにより、液を隔膜を通して逆向
きに移動させることができる。こうした操作を繰返すこ
とにより、常に両極液量は初期量を維持できるようにな
る。
電解液の少なくとも一方の液量を電解液量検知手段で検
知することによって求められる。そして、この液の移動
量に基づいて、正極電解液の正極への送液圧力および負
極電解液の負極への送液圧力の少なくとも一方を電解液
送液圧力調節手段により調節（すなわち、液量の増加し
ている極の送液圧力を高める、またはこの対極の送液圧
力を下げる等）することにより、液を隔膜を通して逆向
きに移動させることができる。こうした操作を繰返すこ
とにより、常に両極液量は初期量を維持できるようにな
る。
［実施例］
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第１図は、実施例に係るレドックスフロー電池の一例を
示す概略構成図である。この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
備える。セル２内は、たとえばイオン交換膜からなる隔
膜５により仕切られており、−刃側が正極セル２ａ、他
方側が負極セル２ｂを構成する。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。タンク３，４にはたとえば鉄イ
オン、クロムイオンのような原子価が変化するイオンの
塩酸溶液が蓄えられ、セル２内に送液される。
示す概略構成図である。この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
備える。セル２内は、たとえばイオン交換膜からなる隔
膜５により仕切られており、−刃側が正極セル２ａ、他
方側が負極セル２ｂを構成する。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。タンク３，４にはたとえば鉄イ
オン、クロムイオンのような原子価が変化するイオンの
塩酸溶液が蓄えられ、セル２内に送液される。
セル２の正極セル２ａと正極液タンク３とは、第１の導
管１１および第２の導管１２により連結されている。他
方、負極液タンク４についても同様に、第３の導管１３
および第４の導管１４により連結されている。正極液タ
ンク３および負極液タンク４には、それぞれ、反応液と
して正極液および負極液が貯留されており、第１の導管
１１および第３の導管１３に設けられた反応液給送手段
としてのポンプＰ、、Ｐ２によりセル２内に供給される
。供給された正極液および負極液は、正極セル２および
負極セル２ｂ内で反応し、反応の終了した液は、それぞ
れ、第２の導管１２および第の導管１４を経て正極液タ
ンク３および負極液タンク４内に戻される。
管１１および第２の導管１２により連結されている。他
方、負極液タンク４についても同様に、第３の導管１３
および第４の導管１４により連結されている。正極液タ
ンク３および負極液タンク４には、それぞれ、反応液と
して正極液および負極液が貯留されており、第１の導管
１１および第３の導管１３に設けられた反応液給送手段
としてのポンプＰ、、Ｐ２によりセル２内に供給される
。供給された正極液および負極液は、正極セル２および
負極セル２ｂ内で反応し、反応の終了した液は、それぞ
れ、第２の導管１２および第の導管１４を経て正極液タ
ンク３および負極液タンク４内に戻される。
以上の構成は、第３図に示した従来のレドックスフロー
電池の構成と同じであるが、当該レドックスフロー電池
は以下の点で異なる。すなわち、第１の導管１１と第３
の導管１３のそれぞれに、圧力計１５が設けられ、第２
の導管１２と第４の導管１４に圧力計１５が設けられて
いる。また、当該レドックスフロー電池は、ポンプＰ、
の出力を調整する第１の電解液送液圧力調節手段１７と
ポンプＰ２の出力を調節する第２の電解液送液圧力調節
手段１８を備えている。さらに、タンク３はタンク３内
の電解液の量を自動測定する第１の液面計１９を備え、
タンク４はタンク４内の電解液の量を自動測定する第２
の液面計２０を備えている。第１の液面計１９と第２の
液面計２０はマイクロコンピュータ２１に連絡され、マ
イクロコンピュータ２１は第１の電解液送液圧力調節手
段１７および第２の電解液圧力調節手段１８に連絡され
ている。
電池の構成と同じであるが、当該レドックスフロー電池
は以下の点で異なる。すなわち、第１の導管１１と第３
の導管１３のそれぞれに、圧力計１５が設けられ、第２
の導管１２と第４の導管１４に圧力計１５が設けられて
いる。また、当該レドックスフロー電池は、ポンプＰ、
の出力を調整する第１の電解液送液圧力調節手段１７と
ポンプＰ２の出力を調節する第２の電解液送液圧力調節
手段１８を備えている。さらに、タンク３はタンク３内
の電解液の量を自動測定する第１の液面計１９を備え、
タンク４はタンク４内の電解液の量を自動測定する第２
の液面計２０を備えている。第１の液面計１９と第２の
液面計２０はマイクロコンピュータ２１に連絡され、マ
イクロコンピュータ２１は第１の電解液送液圧力調節手
段１７および第２の電解液圧力調節手段１８に連絡され
ている。
この装置によると、たとえば負極７から正極６へ隔膜５
を通って電解液が移動した場合、第１の液面計１９が正
極液タンク３の液量の増加を検知する。第１の液面計１
９の検知した情報はマイクロコンピュータ２１に送られ
、このとき、マイクロコンピュータ２１はポンプＰ、の
出力を上げるように第１の電解液送液圧力調節手段１７
に指示する。ポンプＰ、の出力が上がると、正極６がら
負極７へ隔膜５を通って電解液が移動する。したがって
、両液量は初期量を維持できる。なお、この場合、マイ
クロコンピュータ２１が、ポンプＰ２の出力を下げるよ
うに第２の電解液送液圧力調節手段１８に指示するよう
にしてもよい。
を通って電解液が移動した場合、第１の液面計１９が正
極液タンク３の液量の増加を検知する。第１の液面計１
９の検知した情報はマイクロコンピュータ２１に送られ
、このとき、マイクロコンピュータ２１はポンプＰ、の
出力を上げるように第１の電解液送液圧力調節手段１７
に指示する。ポンプＰ、の出力が上がると、正極６がら
負極７へ隔膜５を通って電解液が移動する。したがって
、両液量は初期量を維持できる。なお、この場合、マイ
クロコンピュータ２１が、ポンプＰ２の出力を下げるよ
うに第２の電解液送液圧力調節手段１８に指示するよう
にしてもよい。
また、正極６から負極７へ隔膜５を通って電解液が移動
した場合にも同様、第２の液面計２０が負極液タンク４
の液量の増加を検知する。第２の液面計２０の上方はマ
イクロコンピュータ２１に送られ、このとき、マイクロ
コンピュータ２１はポンプＰ２の出力を上げるように第
２の電解液送液圧力調節手段１８に指示する。ポンプＰ
２の出力が上がると、負極７から正極６へ隔膜５を通っ
て電解液が移動する。したがって、両液量は初期量を維
持できる。この場合にも、マイクロコンピュータ２１が
、ポンプＰ、の出力を下げるよう第１の電解液送液圧力
調節手段１７に指示するようにしてもよい。
した場合にも同様、第２の液面計２０が負極液タンク４
の液量の増加を検知する。第２の液面計２０の上方はマ
イクロコンピュータ２１に送られ、このとき、マイクロ
コンピュータ２１はポンプＰ２の出力を上げるように第
２の電解液送液圧力調節手段１８に指示する。ポンプＰ
２の出力が上がると、負極７から正極６へ隔膜５を通っ
て電解液が移動する。したがって、両液量は初期量を維
持できる。この場合にも、マイクロコンピュータ２１が
、ポンプＰ、の出力を下げるよう第１の電解液送液圧力
調節手段１７に指示するようにしてもよい。
具体的に、電極面積１５００ｃｍ２のセルを１０セル積
層し、出力５００Ｗの電池を構成し、第１図に示すレド
ックスフロー電池を作製した。流量はいずれの極も４〜
５ｆＬ／分程度、圧力０．５〜０．６ｋｇ／ｃｍ２程度
であったが、両タンク液面のバランスに応じて、圧力が
０．０５〜０゜１ｋｇ／ｃｍ２程度差が出てくるのが観
察された。
層し、出力５００Ｗの電池を構成し、第１図に示すレド
ックスフロー電池を作製した。流量はいずれの極も４〜
５ｆＬ／分程度、圧力０．５〜０．６ｋｇ／ｃｍ２程度
であったが、両タンク液面のバランスに応じて、圧力が
０．０５〜０゜１ｋｇ／ｃｍ２程度差が出てくるのが観
察された。
１力月程度、継続運転させた結果、両タンク液面は初期
と比べ、はとんど差異が認められなかった。
と比べ、はとんど差異が認められなかった。
なお、上記実施例では、液面計と電解液送液圧力調節手
段を正極側と負極側の双方に設ける場合を例示したが、
この発明はこれに限られるものでなく、一方だけに設け
てもよい。
段を正極側と負極側の双方に設ける場合を例示したが、
この発明はこれに限られるものでなく、一方だけに設け
てもよい。
また、上記実施例では、レドックスフロー型二次電池に
本発明を適用した場合について例示したが、この発明は
これに限られるものでない。
本発明を適用した場合について例示したが、この発明は
これに限られるものでない。
また、上記実施例では、正極液が正極活物質のみを含み
、負極液が負極活物質のみを含むレドックスフロー型二
次電池について例示したが、この発明はこれに限られる
ものでなく、正極液および負極液のそれぞれに、対極活
物質イオンを含むレドックスフロー型二次電池であって
も実施例と同様の効果を実現する。
、負極液が負極活物質のみを含むレドックスフロー型二
次電池について例示したが、この発明はこれに限られる
ものでなく、正極液および負極液のそれぞれに、対極活
物質イオンを含むレドックスフロー型二次電池であって
も実施例と同様の効果を実現する。
以上、具体的な実施例を挙げてこの発明を説明したが、
本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであ
り、限定的なものでない。本発明の範囲は特許請求の範
囲によって示されており、その特許請求の範囲の意味の
中に含まれるすべての変形は本願発明に含まれるもので
ある。
本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであ
り、限定的なものでない。本発明の範囲は特許請求の範
囲によって示されており、その特許請求の範囲の意味の
中に含まれるすべての変形は本願発明に含まれるもので
ある。
［発明の効果］
以上説明したとおり、この発明によれば、正極電解液と
負極電解液が電池セルへ送液される際、両極の送液圧力
差等により一方の極から他方の極へ隔膜を通って液が移
動することがあっても、この液の移動量は、循環してい
る正極電解液および負極電解液の少なくとも一方の液量
を電解液量検知手段で検知することによって求められる
。そして、この電解液量検知手段の得た情報に基づいて
、正極電解液の正極への送液圧力および負極電解液の負
極への送液圧力の少なくとも一方を電解液送液圧力調節
手段によって調節することにより、液を隔膜を通して逆
向きに移動させることができる。
負極電解液が電池セルへ送液される際、両極の送液圧力
差等により一方の極から他方の極へ隔膜を通って液が移
動することがあっても、この液の移動量は、循環してい
る正極電解液および負極電解液の少なくとも一方の液量
を電解液量検知手段で検知することによって求められる
。そして、この電解液量検知手段の得た情報に基づいて
、正極電解液の正極への送液圧力および負極電解液の負
極への送液圧力の少なくとも一方を電解液送液圧力調節
手段によって調節することにより、液を隔膜を通して逆
向きに移動させることができる。
こうした操作を繰返すことにより、常に両極液量は初期
量を維持できるようになる。その結果、従来のレドック
スフロー電池に見られたような現象、すなわち液量のア
ンバランスによる電池容量の減少や電池性能の劣化を回
避できるという効果を奏する。また、自動的に液量のバ
ランスを保つことができるので、操作が簡単となる。
量を維持できるようになる。その結果、従来のレドック
スフロー電池に見られたような現象、すなわち液量のア
ンバランスによる電池容量の減少や電池性能の劣化を回
避できるという効果を奏する。また、自動的に液量のバ
ランスを保つことができるので、操作が簡単となる。
第１図はこの発明の一実施例に係る電解液循環型二次電
池の概略構成図である。第２図は、電力需要曲線を示す
図である。第３図は、従来のレドックスフロー電池の一
例を示す概略構成図である。 第４Ａ図および第４Ｂ図は、第３図に示した従来のレド
ックスフロー電池のセル内の充電動作時および放電動作
時の反応状態を示す略図的部分切欠正面図である。第５
Ａ図および第５Ｂ図は、−成型電解液系を採用した電池
の、セル内の充電動作時および放電動作時の反応状態を
示す図である。 図において、１はレドックスフロー電池、２ａは正極セ
ル、２ｂは負極セル、３は正極液タンク、４は負極液タ
ンク、５は隔膜、６は正極、７は負極、１７は第１の電
解液送液圧力調節手段、１８は第２の電解液送液圧力調
節手段、１９は第１の液面計、２０は第２の液面計、２
１はマイクロコンピュータである。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第２回 第３の 第４Ａ（２） ８５Ａ刀 第４Ｂ回 第５Ｂ図
池の概略構成図である。第２図は、電力需要曲線を示す
図である。第３図は、従来のレドックスフロー電池の一
例を示す概略構成図である。 第４Ａ図および第４Ｂ図は、第３図に示した従来のレド
ックスフロー電池のセル内の充電動作時および放電動作
時の反応状態を示す略図的部分切欠正面図である。第５
Ａ図および第５Ｂ図は、−成型電解液系を採用した電池
の、セル内の充電動作時および放電動作時の反応状態を
示す図である。 図において、１はレドックスフロー電池、２ａは正極セ
ル、２ｂは負極セル、３は正極液タンク、４は負極液タ
ンク、５は隔膜、６は正極、７は負極、１７は第１の電
解液送液圧力調節手段、１８は第２の電解液送液圧力調
節手段、１９は第１の液面計、２０は第２の液面計、２
１はマイクロコンピュータである。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第２回 第３の 第４Ａ（２） ８５Ａ刀 第４Ｂ回 第５Ｂ図
Claims (3)
- （１）隔膜で分離された正極と負極と、主極活物質を含
む正極電解液を蓄える正極液タンクと、負極活物質を含
む負極電解液を蓄える負極液タンクと、を備え、前記正
極と前記正極液タンクとの間で前記正極電解液を循環さ
せながら、前記正極に前記正極電解液を送り込み、一方
で前記負極と前記負極液タンクとの間で前記負極電解液
を循環させながら、前記負極に前記負極電解液を送り込
み、充放電を行なわせる電解液循環型二次電池において
、 前記循環している正極電解液および負極電解液の少なく
とも一方の液量を検知する電解液量検知手段と、 前記電解液量検知手段の得た情報に基づいて前記正極電
解液の正極への送液圧力および前記負極電解液の負極へ
の送液圧力の少なくとも一方を調節する電解液送液圧力
調節手段と、 を備えたことを特徴とする、電解液循環型二次電池。 - （２）前記電池はレドックスフロー型二次電池である、
特許請求の範囲第１項記載の電解液循環型二次電池。 - （３）前記正極電解液および負極電解液はそれぞれ対極
活物質イオンを含む、特許請求の範囲第２項記載の電解
液循環型二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1013686A JP2815112B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 電解液循還型二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1013686A JP2815112B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 電解液循還型二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02195657A true JPH02195657A (ja) | 1990-08-02 |
| JP2815112B2 JP2815112B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=11840073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1013686A Expired - Lifetime JP2815112B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 電解液循還型二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2815112B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1143546A1 (en) * | 1999-09-27 | 2001-10-10 | Kashima-Kita Electric Power Corporation | Redox flow battery |
| WO2014045337A1 (ja) * | 2012-09-18 | 2014-03-27 | 住友電気工業株式会社 | レドックスフロー電池 |
| CN103779588A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 住友电气工业株式会社 | 氧化还原液流电池 |
| WO2015099728A1 (en) | 2013-12-26 | 2015-07-02 | United Technologies Corporation | Rebalancing electrolyte concentration in flow battery using pressure differential |
| WO2016117264A1 (ja) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | 住友電気工業株式会社 | レドックスフロー電池 |
| WO2016117262A1 (ja) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | 住友電気工業株式会社 | レドックスフロー電池の運転方法、およびレドックスフロー電池 |
| WO2016117265A1 (ja) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | 住友電気工業株式会社 | レドックスフロー電池の運転方法、およびレドックスフロー電池 |
| WO2016117263A1 (ja) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | 住友電気工業株式会社 | レドックスフロー電池の運転方法、およびレドックスフロー電池 |
| WO2019166970A1 (en) * | 2018-03-01 | 2019-09-06 | REDT Limited (Dublin, Ireland) | Means for maintaining desired liquid level between inter-connected tanks |
| US11056698B2 (en) | 2018-08-02 | 2021-07-06 | Raytheon Technologies Corporation | Redox flow battery with electrolyte balancing and compatibility enabling features |
| US11271226B1 (en) | 2020-12-11 | 2022-03-08 | Raytheon Technologies Corporation | Redox flow battery with improved efficiency |
| CN116666717A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-08-29 | 北京普能世纪科技有限公司 | 液流电池清理装置、清理方法及系统 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101586349B1 (ko) * | 2013-12-02 | 2016-01-21 | 전자부품연구원 | 레독스 흐름전지용 배터리 관리 시스템 및 그 제어방법 |
| KR101772274B1 (ko) * | 2015-08-14 | 2017-08-29 | 오씨아이 주식회사 | 레독스 흐름 전지의 전해액 유량 제어 방법 및 장치 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5987140A (ja) * | 1982-11-11 | 1984-05-19 | Unitika Ltd | 繊維で補強されたゴム製品 |
| JPS62276762A (ja) * | 1986-05-24 | 1987-12-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電解液循環型２次電池 |
-
1989
- 1989-01-23 JP JP1013686A patent/JP2815112B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
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| EP1143546A4 (en) * | 1999-09-27 | 2006-12-27 | Sumitomo Electric Industries | REDOX FLOW BATTERY |
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| AU2012390548B2 (en) * | 2012-09-18 | 2016-03-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Redox flow battery |
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| EP3087633A4 (en) * | 2013-12-26 | 2017-08-16 | United Technologies Corporation | Rebalancing electrolyte concentration in flow battery using pressure differential |
| WO2015099728A1 (en) | 2013-12-26 | 2015-07-02 | United Technologies Corporation | Rebalancing electrolyte concentration in flow battery using pressure differential |
| US10050290B2 (en) | 2013-12-26 | 2018-08-14 | United Technologies Corporation | Rebalancing electrolyte concentration in flow battery using pressure differential |
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| WO2016117262A1 (ja) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | 住友電気工業株式会社 | レドックスフロー電池の運転方法、およびレドックスフロー電池 |
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| CN116666717A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-08-29 | 北京普能世纪科技有限公司 | 液流电池清理装置、清理方法及系统 |
| CN116666717B (zh) * | 2023-08-02 | 2024-03-22 | 北京普能世纪科技有限公司 | 液流电池清理装置、清理方法及系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2815112B2 (ja) | 1998-10-27 |
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