JP2000012064A - Vanadium redox battery electrolyte and vanadium redox battery using the same - Google Patents

Vanadium redox battery electrolyte and vanadium redox battery using the same

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JP2000012064A
JP2000012064A JP10178562A JP17856298A JP2000012064A JP 2000012064 A JP2000012064 A JP 2000012064A JP 10178562 A JP10178562 A JP 10178562A JP 17856298 A JP17856298 A JP 17856298A JP 2000012064 A JP2000012064 A JP 2000012064A
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Japan
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ions
ion
vanadium
negative electrode
redox battery
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JP10178562A
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Japanese (ja)
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Hiroshige Deguchi
洋成 出口
Nobuyuki Tokuda
信幸 徳田
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Kansai Electric Power Co Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vanadium redox battery containing a positive electrode electrolyte and a negative electrode electrolyte, which is improved so that precipitation of vanadium can be prevented, even if the vanadium concentration is increased. SOLUTION: A positive electrode liquid tank 4 stores a positive electrode electrolyte containing tetravalent and/or pentavalent vanadium ions. A negative electrode liquid tank 3 stores a negative electrode electrolyte containing 2-valent and/or trivalent vanadium ions. A first ion selected from the group consisting of potassium ion, rubidium ion, and ammonium ion is added to the negative electrode electrolyte, and a second ion selected from the group consisting of lithium ion and sodium ion is added to the positive electrode electrolyte. The first ion and the second ion are regulated to equal concentration.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、一般に、バナジ
ウムレドックス電池電解液に関するものであり、より特
定的には、高濃度化しても、析出を防止することができ
るように改良されたバナジウムレドックス電池電解液に
関する。この発明は、また、そのようなレドックス電池
電解液を用いたバナジウムレドックス電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a vanadium redox battery electrolyte, and more particularly, to an improved vanadium redox battery capable of preventing precipitation even at a high concentration. It relates to an electrolytic solution. The present invention also relates to a vanadium redox battery using such a redox battery electrolyte.

【0002】[0002]

【従来の技術】我が国の電力需要の伸びは、年とともに
増大し続けているが、電力需要の変動も、産業構造の高
度化と、国民生活水準の向上を反映して、年々、著しく
なる傾向にある。たとえば、夏期における昼間の電力需
要量を100とすると、明け方のそれは30以下となっ
ている状況である。一方、電力の供給源から見ると、出
力変動が望ましくない原子力発電や、大規模火力発電の
割合も増加する傾向にあるため、電力を貯蔵する設備に
必要性が高まっている。
2. Description of the Related Art Japan's power demand has been increasing year by year. However, fluctuations in power demand tend to be remarkable year after year, reflecting the sophistication of the industrial structure and the improvement of the standard of living of the people. It is in. For example, assuming that the power demand in the daytime in summer is 100, that at dawn is 30 or less. On the other hand, when viewed from a power supply source, the ratio of nuclear power generation or large-scale thermal power generation, which does not desirably fluctuate in output, also tends to increase.

【0003】現在の電力貯蔵は、揚水発電によって行な
われているが、その立地に限度があることから、新しい
電力貯蔵技術、中でも、技術的、経済的に実現の可能性
が高いとされている電力貯蔵用2次電池が盛んに研究さ
れている。この中でも、特に、レドックスフロー型電池
が注目されている。
[0003] At present, power storage is performed by pumped storage power generation, but due to its limited location, it is said that new power storage technologies, especially technically and economically, are highly feasible. Secondary batteries for power storage have been actively studied. Among them, a redox flow battery has been particularly noted.

【0004】図1は、特許公報第2724817号に開
示されている、全バナジウムレドックス電池の概略図で
ある。
FIG. 1 is a schematic view of an all-vanadium redox battery disclosed in Japanese Patent Publication No. 2724817.

【0005】図1を参照して、全バナジウムのレドック
ス電池1は、電池セル2、負極液タンク3および正極液
タンク4を備える。電池反応セル2内は、たとえば、イ
オン交換膜等からなる隔膜5により、仕切られており、
一方側が負極セル2a、他方側が正極セル2bを構成す
る。
Referring to FIG. 1, an all-vanadium redox battery 1 includes a battery cell 2, a negative electrode solution tank 3 and a positive electrode solution tank 4. The inside of the battery reaction cell 2 is partitioned by a diaphragm 5 made of, for example, an ion exchange membrane or the like.
One side constitutes the negative electrode cell 2a and the other side constitutes the positive electrode cell 2b.

【0006】正極セル2b内には、電極として、正極6
が収容され、また、負極セル2a内には負極7が収容さ
れる。正極セル2bと正極液タンク4は、正極液循環管
路6で結ばれており、負極セル2aと負極液タンク3
は、負極液循環管路9で結ばれている。
[0006] In the positive electrode cell 2b, a positive electrode 6 is provided as an electrode.
And the negative electrode 7 is stored in the negative electrode cell 2a. The positive electrode cell 2b and the positive electrode solution tank 4 are connected by a positive electrode solution circulation line 6, and the negative electrode cell 2a and the negative electrode solution tank 3 are connected.
Are connected by a negative electrode solution circulation line 9.

【0007】正極液循環管路6内には、ポンプ10が設
けられており、負極液循環管路9内にはポンプ11が設
けられている。正極液タンク4内には、V5+/V4+を含
む正極電解液が蓄えられており、また、負極液タンク3
内には、V2+/V3+を含む負極液電解液が蓄えられてい
る。これらのイオンは、硫酸水溶液に、それぞれ溶かさ
れている。
[0007] A pump 10 is provided in the positive electrode liquid circulation line 6, and a pump 11 is provided in the negative electrode liquid circulation line 9. A positive electrode electrolyte containing V 5+ / V 4+ is stored in the positive electrode liquid tank 4.
A negative electrode electrolyte containing V 2+ / V 3+ is stored therein. These ions are respectively dissolved in the aqueous sulfuric acid solution.

【0008】全バナジウムのレドックス電池では、充電
時においては、負極液タンク3に蓄えられたV2+/V3+
を含む硫酸水溶液が、ポンプ11により、負極セル2a
に送られ、負極7において電子を受取り、V3+がV2+
還元されて、負極液タンク3に回収される。他方、正極
液タンク4内のV5+/V4+を含む硫酸水溶液が、ポンプ
10により、正極セル2bに送られ、正極6において外
部回路に電子を放出して、V4+がV5+に酸化され、正極
液タンク4に回収される。
In an all-vanadium redox battery, at the time of charging, the V 2+ / V 3+
The sulfuric acid aqueous solution containing
And the electrons are received by the negative electrode 7, V 3+ is reduced to V 2+ and collected in the negative electrode liquid tank 3. On the other hand, an aqueous sulfuric acid solution containing V 5+ / V 4+ in the cathode solution tank 4 by the pump 10, sent to the positive cell 2b, and releasing electrons to an external circuit at the positive electrode 6, V 4+ is V 5 It is oxidized to + and collected in the positive electrode solution tank 4.

【0009】また、放電時においては、負極液タンク3
に蓄えられたV2+/V3+を含む硫酸水溶液が、ポンプ1
1により負極セル2aに送られ、負極7において外部回
路に電子を放出して、V2+がV3+に酸化され、負極液タ
ンク3に回収される。他方、正極液タンク4に蓄えられ
たV5+/V4+イオンを含む硫酸水溶液は、ポンプ10に
より正極セル2bに送られ、正極6において外部回路か
ら電子を受取り、V5+がV4+に還元され、正極液タンク
4に回収される。このような全バナジウムのレドックス
電池においては、正極6および負極7における充放電反
応は、図2に示すようになる。
During discharging, the negative electrode solution tank 3
A sulfuric acid aqueous solution containing V 2+ / V 3+ stored in the pump 1
The electrons are sent to the negative electrode cell 2a by 1 and emitted to the external circuit at the negative electrode 7, so that V 2+ is oxidized to V 3+ and collected in the negative electrode liquid tank 3. On the other hand, the sulfuric acid aqueous solution containing V 5+ / V 4+ ions stored in the positive electrode solution tank 4 is sent to the positive electrode cell 2 b by the pump 10, receives electrons from the external circuit at the positive electrode 6, and converts V 5+ to V 4 +. It is reduced to + and collected in the positive electrode solution tank 4. In such an all-vanadium redox battery, the charge and discharge reactions in the positive electrode 6 and the negative electrode 7 are as shown in FIG.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来の全バナジウムレ
ドックス電池において、上記正極電解液および負極電解
液は、たとえば、次のような方法で作られている。
In a conventional all-vanadium redox battery, the above-mentioned positive electrode electrolyte and negative electrode electrolyte are prepared, for example, by the following method.

【0011】すなわち、0.1M〜5MのH2 SO4
に溶かされた0.1M〜2MのVOSO4 を準備して4
価のバナジウムイオンを形成し、この4価のバナジウム
イオンの一部を電気化学的に還元して、3価/2価のバ
ナジウムイオンの混合物または2価のバナジウムイオン
の溶液からなるアノライトを形成し、また、上述の4価
のバナジウムイオンの一部を酸化して、5価のバナジウ
ムイオンの溶液からなるカソライトを形成している。こ
のタイプの電池を、1液式全バナジウムレドックス電池
と呼んでいる。
[0011] That is, prepare the VOSO 4 of 0.1M~2M, dissolved in H 2 SO 4 of 0.1M~5M 4
Forming a trivalent vanadium ion and electrochemically reducing a part of the tetravalent vanadium ion to form an anolyte comprising a mixture of trivalent / divalent vanadium ions or a solution of divalent vanadium ions. Further, a part of the above-mentioned tetravalent vanadium ion is oxidized to form a catholyte comprising a solution of pentavalent vanadium ion. This type of battery is called a one-pack all-vanadium redox battery.

【0012】しかしながら、このような一液式では、バ
ナジウムイオン濃度が、室温で、2モル/l程度に留ま
る。
However, in such a one-part system, the vanadium ion concentration remains at about 2 mol / l at room temperature.

【0013】したがって、H2 SO4 の水溶液を電解質
として用いる場合、負極の電解質の放電状態であるV3+
の濃度の上限が低く、高濃度化すると、充放電時に析出
しやすいという問題点があった。これにより、負極電解
液のバナジウムイオンの溶解度の上限が2モル/l程度
に留まる。また、電池の動作温度を広げるには、さら
に、バナジウムイオン濃度が下がるという問題点があっ
た。
Therefore, when an aqueous solution of H 2 SO 4 is used as the electrolyte, V 3+, which is the discharge state of the electrolyte of the negative electrode, is used.
There is a problem in that the upper limit of the concentration is low, and when the concentration is increased, precipitation tends to occur during charging and discharging. As a result, the upper limit of the solubility of vanadium ions in the negative electrode electrolyte remains at about 2 mol / l. In addition, there is a problem that the vanadium ion concentration is further reduced in order to increase the operating temperature of the battery.

【0014】さらに、上述の先行技術には、ナトリウム
塩、カリウム塩を電解質に添加することが開示されてい
るが、どのような方法で添加するのか、明確に開示され
ていない。
Further, the above-mentioned prior art discloses that sodium salts and potassium salts are added to the electrolyte, but does not clearly disclose how to add them.

【0015】たとえばNa+ イオンが負極に混入する
と、V3+の濃度の上限が下がり、V3+の析出が生じやす
くなるということを本発明者は見い出している。また、
+ イオンが正極に混入すると、V5+の析出が生じやす
くなるということも、本発明者らは見い出している。こ
のようなV3+,V5+の析出が生じると、レドックスフロ
ー電池は、うまく動作せず、十分な出力が得られないと
いう問題点がある。
[0015] For example, Na + ions are mixed into the negative electrode, decreases the upper limit of the concentration of V 3+ are present inventors that precipitation of V 3+ is likely to occur is found. Also,
The present inventors have also found that when K + ions are mixed into the positive electrode, V 5+ precipitation is likely to occur. When such deposition of V 3+ and V 5+ occurs, the redox flow battery does not operate well and has a problem that a sufficient output cannot be obtained.

【0016】それゆえに、この発明の目的は、電解質を
高濃度化しても、析出を防止することができるように改
良された、バナジウムレドックス電池電解液を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vanadium redox battery electrolyte improved so that precipitation can be prevented even when the concentration of the electrolyte is increased.

【0017】この発明の他の目的は、そのようなバナジ
ウムレドックス電池電解液を用いたバナジウムレドック
ス電池を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a vanadium redox battery using such a vanadium redox battery electrolyte.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】請求項1に係るバナジウ
ムレドックス電池電解液は、負極電解液に関するもので
あり、1モル/l以上の2価および/または3価のバナ
ジウムイオンを含み、かつ、カリウムイオン、ルビジウ
ムイオンおよびアンモニウムイオンからなる群より選ば
れたイオンが最大限2モル/l添加されている。
The vanadium redox battery electrolyte according to claim 1 relates to a negative electrode electrolyte, which contains at least 1 mol / l of divalent and / or trivalent vanadium ions, and An ion selected from the group consisting of potassium ion, rubidium ion and ammonium ion is added at a maximum of 2 mol / l.

【0019】この発明は、上記バナジウムイオン濃度が
1モルを超える場合に有効である。バナジウムイオン濃
度1モル以下では、バナジウムイオンは安定なため、上
述のカリウムイオン等の添加は不要である。
The present invention is effective when the above-mentioned vanadium ion concentration exceeds 1 mol. When the concentration of vanadium ions is 1 mol or less, vanadium ions are stable, and thus the above-mentioned addition of potassium ions or the like is unnecessary.

【0020】本発明者は、種々の添加物を検討した結
果、上述のカリウムイオン、ルビジウムイオンおよびア
ンモニウムイオンからなる群より選ばれたイオンが、バ
ナジウムイオンの溶解性を向上させることを見い出し
た。上記カリウムイオン等の添加物は、微量〜2モル/
lである。最大限2モル/lとしたのは、これらのイオ
ンの溶解度の上限を考慮したものである。
As a result of examining various additives, the present inventors have found that ions selected from the group consisting of the above-mentioned potassium ion, rubidium ion and ammonium ion improve the solubility of vanadium ions. Additives such as the potassium ions are trace amounts to 2 mol /
l. The reason why the maximum is 2 mol / l is that the upper limit of the solubility of these ions is taken into consideration.

【0021】請求項2に係るバナジウムレドックス電池
電解液においては、上記カリウムイオン、ルビジウムイ
オンまたはアンモニウムイオンは、硫酸塩、リン酸塩ま
たはシュウ酸塩として添加されている。このような塩の
形で加えることにより、電解液のpH変化を抑えること
ができる。また、バナジウムイオンと複反応を起こさな
い。
[0021] In the vanadium redox battery electrolyte according to the second aspect, the potassium ion, rubidium ion or ammonium ion is added as a sulfate, phosphate or oxalate. By adding in the form of such a salt, a change in pH of the electrolytic solution can be suppressed. In addition, it does not cause double reaction with vanadium ions.

【0022】請求項3に係るバナジウムレドックス電池
電解液は、正極電解液に関するものであり、1モル/l
以上の4価および/または5価のバナジウムイオンを含
み、かつ、リチウムイオンおよびナトリウムイオンから
なる群より選ばれたイオンが最大限4モル/l添加され
ている。
The electrolyte solution of the vanadium redox battery according to claim 3 relates to a positive electrode electrolyte solution, and is 1 mol / l.
An ion containing the above-mentioned tetravalent and / or pentavalent vanadium ions and selected from the group consisting of lithium ions and sodium ions at a maximum of 4 mol / l is added.

【0023】この発明は、バナジウムイオン濃度1モル
を超える場合に特に有効である。バナジウムイオン濃度
が1モル以下では、バナジウムイオンは安定なため、リ
チウムイオン等の添加物は不要である。
The present invention is particularly effective when the concentration of vanadium ions exceeds 1 mol. When the concentration of vanadium ions is 1 mol or less, vanadium ions are stable, so that additives such as lithium ions are unnecessary.

【0024】本発明者は、種々の添加物を検討した結
果、リチウムイオンまたはナトリウムイオンが正極電解
液のバナジウムイオンの溶解度を向上させることを見い
出した。添加量を最大限4モル/lとしたのは、添加す
るイオンの溶解度の上限を考慮したものである。
As a result of studying various additives, the present inventor has found that lithium ions or sodium ions improve the solubility of vanadium ions in the positive electrode electrolyte. The reason why the addition amount is set to a maximum of 4 mol / l is in consideration of the upper limit of the solubility of ions to be added.

【0025】請求項4に係るバナジウムレドックス電池
電解液においては、上記リチウムイオン、ナトリウムイ
オンは、硫酸塩、リン酸塩またはシュウ酸塩として添加
されている。塩の形で添加することにより、電解液のp
H変化を抑えることができ、また、バナジウム塩と複反
応を起こさない。
In the vanadium redox battery electrolyte according to the fourth aspect, the lithium ions and sodium ions are added as sulfate, phosphate or oxalate. By adding in the form of a salt, the p
H change can be suppressed, and no double reaction occurs with the vanadium salt.

【0026】請求項5に係るバナジウムレドックス電池
は、2価および/または3価のバナジウムイオンを含む
負極電解液を蓄える負極液タンクと、4価および/また
は5価のバナジウムイオンを含む正極電解液を蓄える正
極液タンクと、を備える。上記の両極の電解液中に、カ
リウムイオン、ルビジウムイオンおよびアンモニウムイ
オンからなる群より選ばれた第1のイオンと、リチウム
イオンおよびナトリウムイオンからなる群より選ばれた
第2のイオンが添加されている。上記第1のイオンと上
記第2のイオンは両極に等濃度に添加されている。
A vanadium redox battery according to claim 5, wherein a negative electrode solution tank for storing a negative electrode solution containing divalent and / or trivalent vanadium ions, and a positive electrode solution containing tetravalent and / or pentavalent vanadium ions And a positive electrode solution tank for storing the A first ion selected from the group consisting of potassium ions, rubidium ions and ammonium ions and a second ion selected from the group consisting of lithium ions and sodium ions are added to the above-mentioned electrolyte solution of both electrodes. I have. The first ion and the second ion are added to both electrodes at an equal concentration.

【0027】上記第1のイオンと上記第2のイオンが等
濃度にされている正極電解液と負極電解液は1液から製
造することができる。
The positive electrode electrolyte and the negative electrode electrolyte in which the first ions and the second ions have the same concentration can be produced from one solution.

【0028】バナジウムレドックス電池では、正極電解
液と負極電解液の混合を許す1液構成でないと、イオン
交換膜の物質の隔離性能への要求が、実用化不可能なほ
ど厳しくなってしまう。本発明は、それを避けたもので
ある。
In a vanadium redox battery, unless it is a one-component configuration that allows the mixing of the positive electrode electrolyte and the negative electrode electrolyte, the requirement for the ion-exchange membrane to sequester substances becomes so severe that it cannot be put to practical use. The present invention avoids that.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】本発明に係るバナジウムレドック
スフロー電池の構成は、基本的には、第1図に示す従来
のバナジウムレドックスフロー電池と同様である。正極
電解液の構成と、負極電解液の構成も、基本的には従来
のバナジウムレドックス電池と同じである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of a vanadium redox flow battery according to the present invention is basically the same as the conventional vanadium redox flow battery shown in FIG. The configuration of the positive electrode electrolyte and the configuration of the negative electrode electrolyte are basically the same as those of the conventional vanadium redox battery.

【0030】本発明の実施の形態では、負極電解液に、
カリウムイオン、ルビジウムイオン、アンモニウムイオ
ンを添加する。これらのイオン濃度は0〜2モル/lま
でである。これらのイオンの溶解度の上限を考慮したも
のである。
In the embodiment of the present invention, the negative electrode electrolyte contains
Add potassium, rubidium and ammonium ions. These ion concentrations are from 0 to 2 mol / l. The upper limit of the solubility of these ions is considered.

【0031】この添加によって、負極のバナジウムイオ
ン濃度を2モル以上に高濃度化しても、析出を防止する
ことができる。すなわち、V3+の高濃度化を図ることが
できる。具体的には、V3+の濃度を、室温で2モル/l
〜5モル/lまで高めることができる。
This addition can prevent precipitation even if the vanadium ion concentration of the negative electrode is increased to 2 mol or more. That is, the concentration of V 3+ can be increased. Specifically, the concentration of V 3+ is 2 mol / l at room temperature.
55 mol / l.

【0032】上記カリウムイオン、ルビジウムイオン、
アンモニウムイオンは、硫酸塩、リン酸塩またはシュウ
酸塩として添加するのが好ましい。このように塩の形で
添加すると、電解液のpHの変化を少なく留めることが
でき、バナジウムイオンを酸化・還元させない。また、
バナジウムイオンが析出するのを抑制する。
The above potassium ion, rubidium ion,
Ammonium ions are preferably added as sulfates, phosphates or oxalates. When added in the form of a salt in this manner, a change in pH of the electrolytic solution can be kept small, and vanadium ions are not oxidized or reduced. Also,
Prevents the deposition of vanadium ions.

【0033】正極電解液には、リチウムイオン、ナトリ
ウムイオンを添加する。添加するイオンの濃度は、微量
〜4モル/lである。最大限4モルとしたのはこれ以上
溶解すると、バナジウムイオンの溶解度が逆に下がるた
めである。最大限4モル/lのリチウムイオン、ナトリ
ウムイオンを添加することによって、正極電解液でのV
5+の析出を防止することができる。
Lithium ions and sodium ions are added to the positive electrode electrolyte. The concentration of the ions to be added is a very small amount to 4 mol / l. The reason why the solubility is set to 4 mol at the maximum is that the solubility of vanadium ions will be reduced if dissolved further. By adding lithium ions and sodium ions at a maximum of 4 mol / l, V
5+ precipitation can be prevented.

【0034】また、リチウムイオン、ナトリウムイオン
を、硫酸塩、リン酸塩、シュウ酸塩として添加するの
で、電解液のpHの変化を少なく留めることができ、ま
た、このような塩の形で加えると、バナジウムイオンを
酸化、還元させることもなく、析出させることも少なく
なる。
Since lithium ions and sodium ions are added as sulfates, phosphates, and oxalates, the change in the pH of the electrolyte can be kept small, and the lithium ions and sodium ions can be added in the form of such salts. Thus, vanadium ions are not oxidized and reduced, and precipitation is reduced.

【0035】[0035]

【実施例】4価のバナジウムVOSO4 ・3H2 Oの硫
酸水溶液を準備した。これを用いて、電気分解により、
還元を行なって、3価のV3+からなる負極電解液を作っ
た。一方、上記硫酸水溶液を電気分解により酸化し、5
価のV5+の正極電解液を作った。VOSO4 の濃度を、
種々変えて、上記実験を繰返した。結果を表1に示す。
EXAMPLES were prepared tetravalent vanadium VOSO 4 · 3H 2 O in aqueous sulfuric acid. Using this, by electrolysis,
Reduction was performed to prepare a negative electrode electrolyte composed of trivalent V 3+ . On the other hand, the sulfuric acid aqueous solution is oxidized by electrolysis,
A V5 + positive electrode electrolyte was prepared. VOSO 4 concentration
The above experiment was repeated with various changes. Table 1 shows the results.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】次に、同じ条件で、Na2 SO4 を1モル
添加し、上述と同じ実験を行なった。
Next, under the same conditions, 1 mol of Na 2 SO 4 was added, and the same experiment as above was performed.

【0038】結果を表2に示す。表2中、「2日」、
「3日」、「7日」、「一晩」とあるのは、電解液が安
定であった時間を示している。
The results are shown in Table 2. In Table 2, "2 days",
“3 days”, “7 days”, and “overnight” indicate the times when the electrolyte was stable.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】次に、K2 SO4 を0.5モル添加した場
合の結果を表3に示す。
Next, Table 3 shows the results when 0.5 mol of K 2 SO 4 was added.

【0041】[0041]

【表3】 [Table 3]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】全バナジウムレドックス電池の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an all-vanadium redox battery.

【図2】全バナジウムレドックスフロー電池の動作原理
を説明する化学式を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing chemical formulas for explaining the operation principle of an all-vanadium redox flow battery.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バナジウムレドックス電池 2 電池セル 3 陰極液タンク 4 正極液タンク 5 隔膜 6 正極 7 陰極 2a 負極セル 2b 正極セル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vanadium redox battery 2 Battery cell 3 Catholyte tank 4 Catholyte tank 5 Diaphragm 6 Positive electrode 7 Cathode 2a Negative electrode cell 2b Positive cell

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳田 信幸 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 Fターム(参考) 5H026 AA10 CX10 EE11 EE15 HH05 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Nobuyuki Tokuda 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka Kansai Electric Power Company F-term (reference) 5H026 AA10 CX10 EE11 EE15 HH05

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1モル/l以上の2価および/または3
価のバナジウムイオンを含み、かつ、 カリウムイオン、ルビジウムイオンおよびアンモニウム
イオンからなる群より選ばれたイオンが最大限2モル/
l添加されている、バナジウムレドックス電池電解液。
(1) at least 1 mol / l of divalent and / or 3
Ion containing vanadium ions of a valence, and ions selected from the group consisting of potassium ions, rubidium ions and ammonium ions at a maximum of 2 mol / mol
1. Vanadium redox battery electrolyte added.
【請求項2】 前記カリウムイオン、ルビジウムイオン
およびアンモニウムイオンは、硫酸塩、リン酸塩または
シュウ酸塩として添加されている、請求項1に記載のバ
ナジウムレドックス電池電解液。
2. The vanadium redox battery electrolyte according to claim 1, wherein said potassium ion, rubidium ion and ammonium ion are added as sulfate, phosphate or oxalate.
【請求項3】 1モル/l以上の4価および/または5
価のバナジウムイオンを含み、かつ、 リチウムイオンおよびナトリウムイオンからなる群より
選ばれたイオンが最大限4モル/l添加されている、バ
ナジウムレドックス電池電解液。
3. Tetravalent and / or 5 or more 1 mol / l
1. A vanadium redox battery electrolyte comprising a vanadium ion having a valence and adding at most 4 mol / l of an ion selected from the group consisting of lithium ion and sodium ion.
【請求項4】 前記リチウムイオンおよびナトリウムイ
オンは、硫酸塩、リン酸塩またはシュウ酸塩として添加
されている、請求項3に記載のバナジウムレドックス電
池電解液。
4. The vanadium redox battery electrolyte according to claim 3, wherein said lithium ions and sodium ions are added as sulfate, phosphate or oxalate.
【請求項5】 2価および/または3価のバナジウムイ
オンを含む負極電解液を蓄える負極液タンクと、 4価および/または5価のバナジウムイオンを含む正極
電解液を蓄える正極液タンクと、を備え、 両極の電解液中に、カリウムイオン、ルビジウムイオン
およびアンモニウムイオンからなる群より選ばれた第1
のイオンと、リチウムイオンおよびナトリウムイオンか
らなる群より選ばれた第2のイオンが両極に等濃度に添
加されている、バナジウムレドックス電池。
5. A negative electrode tank for storing a negative electrode electrolyte containing divalent and / or trivalent vanadium ions, and a positive electrode tank for storing a positive electrode electrolyte containing tetravalent and / or pentavalent vanadium ions. A first electrode selected from the group consisting of potassium ions, rubidium ions and ammonium ions in the electrolytes of both electrodes;
And a second ion selected from the group consisting of lithium ions and sodium ions are added to both electrodes at equal concentrations.
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