JP2002175822A - レドックスフロー電池およびその運転方法 - Google Patents
レドックスフロー電池およびその運転方法Info
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- JP2002175822A JP2002175822A JP2000372730A JP2000372730A JP2002175822A JP 2002175822 A JP2002175822 A JP 2002175822A JP 2000372730 A JP2000372730 A JP 2000372730A JP 2000372730 A JP2000372730 A JP 2000372730A JP 2002175822 A JP2002175822 A JP 2002175822A
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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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池待機中にポンプを停止しても、マニホー
ルドを通じての自己放電がなく、ロスを少なくすること
ができるように改良されたレドックスフロー電池を提供
することを主要な目的とする。 【解決手段】 隔膜の両側に電極を介在させて、１対の
双極板１が設けられている。双極板１の周囲をフレーム
２が取囲んでいる。フレーム２に、電極に電解液を送排
液するための送液口３と排出口４が設けられている。送
液口３と排出口４とは、ともに双極板１よりも高い位置
に形成されている。
ルドを通じての自己放電がなく、ロスを少なくすること
ができるように改良されたレドックスフロー電池を提供
することを主要な目的とする。 【解決手段】 隔膜の両側に電極を介在させて、１対の
双極板１が設けられている。双極板１の周囲をフレーム
２が取囲んでいる。フレーム２に、電極に電解液を送排
液するための送液口３と排出口４が設けられている。送
液口３と排出口４とは、ともに双極板１よりも高い位置
に形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一般にレドック
スフロー電池に関するものであり、より特定的には、電
池待機中にポンプを停止しても、セル内入出口のマニホ
ールドを通じての自己放電がないように改良されたレド
ックスフロー電池に関する。この発明は、またそのよう
なレドックスフロー電池の運転方法に関する。
スフロー電池に関するものであり、より特定的には、電
池待機中にポンプを停止しても、セル内入出口のマニホ
ールドを通じての自己放電がないように改良されたレド
ックスフロー電池に関する。この発明は、またそのよう
なレドックスフロー電池の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に、レドックスフロー電池の原理・
構成を示す。正負極の電解液としてバナジウムイオンを
溶解させた硫酸水溶液を用いている。正負極の電解液
は、各々のタンクに貯蔵され、電池セルへと送液循環さ
れる。電池セル内で充放電時に生じる反応は、簡略に記
すと次式で表わされる。
構成を示す。正負極の電解液としてバナジウムイオンを
溶解させた硫酸水溶液を用いている。正負極の電解液
は、各々のタンクに貯蔵され、電池セルへと送液循環さ
れる。電池セル内で充放電時に生じる反応は、簡略に記
すと次式で表わされる。
【０００３】
【化１】
【０００４】図６に、従来の電池セルスタックの構成を
示す。単電池セルは、正負の電極、隔膜から構成され
る。高電圧を得るため、多数のセルが双極板を用いて、
直列に積層接続されている。
示す。単電池セルは、正負の電極、隔膜から構成され
る。高電圧を得るため、多数のセルが双極板を用いて、
直列に積層接続されている。
【０００５】セルスタックは、電気エネルギーと化学エ
ネルギーの変換部である。電極には、耐酸性、電解液流
通性、電気導電性などの点からカーボンフェルトを用い
ている。また、隔膜には、電気絶縁性、プロトン（Ｈ+
イオン）導電性、バナジウムイオンの隔離性の点から陰
イオン交換膜を用いている。
ネルギーの変換部である。電極には、耐酸性、電解液流
通性、電気導電性などの点からカーボンフェルトを用い
ている。また、隔膜には、電気絶縁性、プロトン（Ｈ+
イオン）導電性、バナジウムイオンの隔離性の点から陰
イオン交換膜を用いている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図７は、従来の双極板
の概念図である。双極板１の外周部にセルフレーム２が
設けられている。セルフレーム２には、送液口３と排出
口４が形成されている。送液口３は、双極板１の下側に
設けられ、排出口４は双極板１の上側に設けられてい
る。従来の、セルフレームは、このように構成されてい
るため、電池停止時には、ポンプを停止するが、この
際、セル内には残留する電解液がある。すなわち、各セ
ルは、電解液送排液のための内部マニホールドでつなが
っている。したがって、電池停止時にも、セルスタック
内の各直列セルがマニホールドを通じて電解液（導電
体）で並列につながれている。このため、自己放電電流
（シャントカレント）が流れ、停止中にセル内の電解液
が自己放電してしまう。
の概念図である。双極板１の外周部にセルフレーム２が
設けられている。セルフレーム２には、送液口３と排出
口４が形成されている。送液口３は、双極板１の下側に
設けられ、排出口４は双極板１の上側に設けられてい
る。従来の、セルフレームは、このように構成されてい
るため、電池停止時には、ポンプを停止するが、この
際、セル内には残留する電解液がある。すなわち、各セ
ルは、電解液送排液のための内部マニホールドでつなが
っている。したがって、電池停止時にも、セルスタック
内の各直列セルがマニホールドを通じて電解液（導電
体）で並列につながれている。このため、自己放電電流
（シャントカレント）が流れ、停止中にセル内の電解液
が自己放電してしまう。
【０００７】その結果、瞬時電圧低下対策用として使う
際には、上記の現象が起こらないように、常時ポンプを
起動し、送液循環させておく必要があり、補助起動力が
必要な点で問題であった。
際には、上記の現象が起こらないように、常時ポンプを
起動し、送液循環させておく必要があり、補助起動力が
必要な点で問題であった。
【０００８】また、図８を参照して、電解液タンク５の
中の電解液６の液面より上位にセル７を配置すること
で、シャントカレントロスをなくする方法もあるが、こ
の際は、ポンプ８の停止により、残留電解液が電解液タ
ンク５内に戻るため、自己放電は減少する。しかし、残
留電解液が少なく、十分な電気量を蓄えられないという
問題点があった。
中の電解液６の液面より上位にセル７を配置すること
で、シャントカレントロスをなくする方法もあるが、こ
の際は、ポンプ８の停止により、残留電解液が電解液タ
ンク５内に戻るため、自己放電は減少する。しかし、残
留電解液が少なく、十分な電気量を蓄えられないという
問題点があった。
【０００９】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、自己放電がなく、ロスを小さく
することができるように改良されたレドックスフロー電
池を提供することを目的とする。
ためになされたもので、自己放電がなく、ロスを小さく
することができるように改良されたレドックスフロー電
池を提供することを目的とする。
【００１０】この発明の他の目的は、ポンプ停止中に放
電が必要となった際にも十分な放電が可能になるように
改良されたレドックスフロー電池を提供することにあ
る。
電が必要となった際にも十分な放電が可能になるように
改良されたレドックスフロー電池を提供することにあ
る。
【００１１】この発明のさらに他の目的は、非常用電源
として十分に機能させることができるように改良された
レドックスフロー電池を提供することにある。
として十分に機能させることができるように改良された
レドックスフロー電池を提供することにある。
【００１２】この発明のさらに他の目的は、瞬時電圧低
下対策に十分に機能することができるように改良された
レドックスフロー電池を提供することにある。
下対策に十分に機能することができるように改良された
レドックスフロー電池を提供することにある。
【００１３】この発明のさらに他の目的は、そのような
レドックスフロー電池の運転方法を提供することにあ
る。
レドックスフロー電池の運転方法を提供することにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明の第１の局面に
従うレドックスフロー電池は、隔膜を備える。上記隔膜
の両側に電極を介在させて、１対の双極板が設けられて
いる。上記双極板の周囲をセルフレームが取囲んでい
る。上記セルフレームに、上記電極に電解液を送排液す
るための送液口と排出口とが設けられている。上記送液
口と上記排出口とはともに上記双極板よりも高い位置に
形成されている。
従うレドックスフロー電池は、隔膜を備える。上記隔膜
の両側に電極を介在させて、１対の双極板が設けられて
いる。上記双極板の周囲をセルフレームが取囲んでい
る。上記セルフレームに、上記電極に電解液を送排液す
るための送液口と排出口とが設けられている。上記送液
口と上記排出口とはともに上記双極板よりも高い位置に
形成されている。
【００１５】この発明によれば、ポンプ停止時に、電極
部に十分な電解液を残存させることができる。すなわ
ち、ポンプを停止しても、セル内の電解液が抜けなくな
る。
部に十分な電解液を残存させることができる。すなわ
ち、ポンプを停止しても、セル内の電解液が抜けなくな
る。
【００１６】この発明の第２の局面に従うレドックスフ
ロー電池は、上記電解液を蓄えるタンクをさらに備え
る。上記隔膜、上記電極および上記１対の双極板を含む
セルを、上記タンク内に蓄えられている上記電解液の液
面よりも上部に配置している。
ロー電池は、上記電解液を蓄えるタンクをさらに備え
る。上記隔膜、上記電極および上記１対の双極板を含む
セルを、上記タンク内に蓄えられている上記電解液の液
面よりも上部に配置している。
【００１７】この発明によれば、ポンプ停止時にセル入
口、出口マニホールド部に電解液が残らないようにする
ことができる。これによって、シャントカレントをなく
することができるようになる。
口、出口マニホールド部に電解液が残らないようにする
ことができる。これによって、シャントカレントをなく
することができるようになる。
【００１８】この発明の第３の局面に従うレドックスフ
ロー電池は、上記タンクと上記送液口を接続し、上記タ
ンクから上記送液口へ上記電解液を送液する送液パイプ
を備える。上記タンクと上記排出口とを、上記排出口か
ら上記タンクへ上記電解液を排出する排出パイプが接続
している。上記送液口と上記排出口とを、上記送液パイ
プを上記タンクの気相部と連通可能にする接続用パイプ
が接続している。
ロー電池は、上記タンクと上記送液口を接続し、上記タ
ンクから上記送液口へ上記電解液を送液する送液パイプ
を備える。上記タンクと上記排出口とを、上記排出口か
ら上記タンクへ上記電解液を排出する排出パイプが接続
している。上記送液口と上記排出口とを、上記送液パイ
プを上記タンクの気相部と連通可能にする接続用パイプ
が接続している。
【００１９】この発明によれば、ポンプ停止時に、セル
入口、出口マニホールド部に電解液が残らないようにす
ることができる。すなわち、パイプの径、電解液の詰ま
り具合により、バルブ等で気相連通しないと、うまく電
解液が抜けない場合が想定されるため、このように構成
したのである。
入口、出口マニホールド部に電解液が残らないようにす
ることができる。すなわち、パイプの径、電解液の詰ま
り具合により、バルブ等で気相連通しないと、うまく電
解液が抜けない場合が想定されるため、このように構成
したのである。
【００２０】この発明の第４の局面に従うレドックスフ
ロー電池の運転方法においては、まず、隔膜と、該隔膜
の両側に電極を介在させて設けられた１対の双極板と、
該双極板の周囲を取囲むセルフレームと、該セルフレー
ムに設けられ、上記電極に電解液を送排液するための送
液口と排出口と、を備え、上記送液口と上記排出口とは
ともに上記双極板よりも高い位置に形成されている、レ
ドックスフロー電池を準備する。充放電中は、上記電極
に電解液を送排液するための送液ポンプを動かし、上記
電解液を上記電極に循環供給させる。待機中は、上記送
液ポンプを停止させる。
ロー電池の運転方法においては、まず、隔膜と、該隔膜
の両側に電極を介在させて設けられた１対の双極板と、
該双極板の周囲を取囲むセルフレームと、該セルフレー
ムに設けられ、上記電極に電解液を送排液するための送
液口と排出口と、を備え、上記送液口と上記排出口とは
ともに上記双極板よりも高い位置に形成されている、レ
ドックスフロー電池を準備する。充放電中は、上記電極
に電解液を送排液するための送液ポンプを動かし、上記
電解液を上記電極に循環供給させる。待機中は、上記送
液ポンプを停止させる。
【００２１】この発明によれば、待機時、ポンプを停止
することで、ポンプの動力損失、セル内シャントカレン
ト損失をなくし、かつセル内には、必要な電力量を保持
させることができる。
することで、ポンプの動力損失、セル内シャントカレン
ト損失をなくし、かつセル内には、必要な電力量を保持
させることができる。
【００２２】この発明の第５の局面に従うレドックスフ
ロー電池は、隔膜を備える。上記隔膜の両側に電極を介
在させて、１対の双極板が設けられている。上記双極板
の周囲をセルフレームが取囲んでいる。上記セルフレー
ムに、上記電極に電解液を送液するための送液口が設け
られている。上記セルフレームに、上記電極から電解液
を排液するための排出口が設けられている。上記セルフ
レーム中に、上記排出口と上記電極の上端部分を接続す
る排液用スリットが設けられている。上記セルフレーム
に、上記送液口と上記電極の下端部を接続する送液用ス
リットが設けられている。上記送液用スリットは、上記
セルフレームの平面内で折り曲がるように形成されてお
り、かつ少なくとも上に向かって延びる部分を有する。
上記送液用スリットの上記上に向かって延びる部分の上
端は、上記電極に残留させたい電解液の液面より上に位
置している。
ロー電池は、隔膜を備える。上記隔膜の両側に電極を介
在させて、１対の双極板が設けられている。上記双極板
の周囲をセルフレームが取囲んでいる。上記セルフレー
ムに、上記電極に電解液を送液するための送液口が設け
られている。上記セルフレームに、上記電極から電解液
を排液するための排出口が設けられている。上記セルフ
レーム中に、上記排出口と上記電極の上端部分を接続す
る排液用スリットが設けられている。上記セルフレーム
に、上記送液口と上記電極の下端部を接続する送液用ス
リットが設けられている。上記送液用スリットは、上記
セルフレームの平面内で折り曲がるように形成されてお
り、かつ少なくとも上に向かって延びる部分を有する。
上記送液用スリットの上記上に向かって延びる部分の上
端は、上記電極に残留させたい電解液の液面より上に位
置している。
【００２３】この発明の第６の局面に従うレドックスフ
ロー電池は、上記電解液を蓄えるタンクと、上記タンク
と上記送液口を接続し、上記タンクから上記送液口へ上
記電解液を送液する送液パイプと、上記タンクと上記排
出口とを接続し、上記排出口から上記タンクへ上記電解
液を排出する排出パイプと、をさらに備える。上記送液
パイプは、上記送液口より低い位置に設けられている。
上記送液用スリットの上記上に向かって延びる部分の上
端は、上記送液口よりも高い位置に形成されている。
ロー電池は、上記電解液を蓄えるタンクと、上記タンク
と上記送液口を接続し、上記タンクから上記送液口へ上
記電解液を送液する送液パイプと、上記タンクと上記排
出口とを接続し、上記排出口から上記タンクへ上記電解
液を排出する排出パイプと、をさらに備える。上記送液
パイプは、上記送液口より低い位置に設けられている。
上記送液用スリットの上記上に向かって延びる部分の上
端は、上記送液口よりも高い位置に形成されている。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２５】実施の形態１ 図１は、本発明に係るレドックスフロー電池の、セルフ
レームの構造を示す概念図である。双極板１の周囲にセ
ルフレーム２が設けられている。セルフレーム２に、送
液口３と排出口４が設けられている。送液口３と排出口
４は、ともに、双極板１よりも高い位置に形成されてい
る。
レームの構造を示す概念図である。双極板１の周囲にセ
ルフレーム２が設けられている。セルフレーム２に、送
液口３と排出口４が設けられている。送液口３と排出口
４は、ともに、双極板１よりも高い位置に形成されてい
る。
【００２６】このようなセルフレーム構造を有する双極
板を用いてセルを構成し、図２（Ａ）に示すように、レ
ドックスフロー電池を構成した。すなわち、セルを電解
液タンク５内に蓄えられている電解液６の液面よりも上
部に配置する。排出口４と電解液タンク５の気相部５ａ
を排出パイプ１０で接続する。電解液タンク５と送液口
３とを送液パイプ１１で接続する。送液パイプの管路内
にポンプ８を設ける。送液パイプ１１と電解液タンク５
の気相部５ａとをバルブ１２を有する接続管１３で接続
する。
板を用いてセルを構成し、図２（Ａ）に示すように、レ
ドックスフロー電池を構成した。すなわち、セルを電解
液タンク５内に蓄えられている電解液６の液面よりも上
部に配置する。排出口４と電解液タンク５の気相部５ａ
を排出パイプ１０で接続する。電解液タンク５と送液口
３とを送液パイプ１１で接続する。送液パイプの管路内
にポンプ８を設ける。送液パイプ１１と電解液タンク５
の気相部５ａとをバルブ１２を有する接続管１３で接続
する。
【００２７】このようにレドックスフロー電池を構成す
ることにより、ポンプ停止時に、図２（Ｂ）を参照し
て、送排出口３，４に電解液が残らないように、電解液
が自重で排出され、かつ、双極板１内には十分な電解液
が残留し、エネルギーを蓄えることができる。したがっ
て、ポンプ停止中に放電が必要となった際にも十分な放
電が可能であり、セル内電解液による放電中に、その電
力によりポンプを再び起動し、定常動作モードに移行で
きる。瞬時電圧低下対策および非常用電源として十分に
機能させることが可能となる。
ることにより、ポンプ停止時に、図２（Ｂ）を参照し
て、送排出口３，４に電解液が残らないように、電解液
が自重で排出され、かつ、双極板１内には十分な電解液
が残留し、エネルギーを蓄えることができる。したがっ
て、ポンプ停止中に放電が必要となった際にも十分な放
電が可能であり、セル内電解液による放電中に、その電
力によりポンプを再び起動し、定常動作モードに移行で
きる。瞬時電圧低下対策および非常用電源として十分に
機能させることが可能となる。
【００２８】接続管１３は、送液パイプと電解液タンク
の気相部とを連通可能にする。これによって、送液パイ
プ１１と排出パイプ１０と電解液タンク５の気相部５ａ
の内圧を等しくすることができる。パイプの径、電解液
の詰まり具合により、バルブ等で気相連通しないと、う
まく電解液が抜けない場合が想定される。接続管１３
は、このような問題点を解決する。
の気相部とを連通可能にする。これによって、送液パイ
プ１１と排出パイプ１０と電解液タンク５の気相部５ａ
の内圧を等しくすることができる。パイプの径、電解液
の詰まり具合により、バルブ等で気相連通しないと、う
まく電解液が抜けない場合が想定される。接続管１３
は、このような問題点を解決する。
【００２９】実施の形態２ 図３は、実施の形態２に係るレドックスフロー電池に用
いるセルフレームの構造を示す概念図である。送液口３
と排出口４が双極板１の上部に配置されている。送液口
３と排出口４とを、接続管１４が接続している。接続管
１４には、逆止弁１５が設けられている。このようなセ
ルフレームを有するセルを用いて、図２（Ａ）に示すよ
うに、レドックスフロー電池を形成しても、実施の形態
１と同様の効果を奏する。
いるセルフレームの構造を示す概念図である。送液口３
と排出口４が双極板１の上部に配置されている。送液口
３と排出口４とを、接続管１４が接続している。接続管
１４には、逆止弁１５が設けられている。このようなセ
ルフレームを有するセルを用いて、図２（Ａ）に示すよ
うに、レドックスフロー電池を形成しても、実施の形態
１と同様の効果を奏する。
【００３０】実施の形態３ 図４は、実施の形態３に係るレドックスフロー電池の、
セルフレームの部分の概念図である。送液口３と排出口
４がともに、双極板１よりも高い位置に形成されてい
る。図４に示す装置は、以下の点を除いて、図２および
図３に示す装置と同じであるので、同一または相当する
部分には、同一の参照番号を付し、その説明を繰返さな
い。
セルフレームの部分の概念図である。送液口３と排出口
４がともに、双極板１よりも高い位置に形成されてい
る。図４に示す装置は、以下の点を除いて、図２および
図３に示す装置と同じであるので、同一または相当する
部分には、同一の参照番号を付し、その説明を繰返さな
い。
【００３１】実施の形態３では、接続管１６の一方端が
送液パイプ１１に接続され、他方端が排出パイプ１０に
接続されている。接続管１６には、逆止弁１５が設けら
れている。
送液パイプ１１に接続され、他方端が排出パイプ１０に
接続されている。接続管１６には、逆止弁１５が設けら
れている。
【００３２】このように構成することによっても、送液
パイプ１１と排出パイプ１０と電解液タンク５の気相部
５ａの内圧を等しくすることができる。
パイプ１１と排出パイプ１０と電解液タンク５の気相部
５ａの内圧を等しくすることができる。
【００３３】実施の形態４ 実施の形態４は、上述のようなセルフレーム構造を有す
るレドックスフロー電池の運転方法に係る。図２（Ａ）
を参照して、充放電中は、送液ポンプ８を動かし、電解
液６をセルへ循環する。待機中（充放電操作を施さない
が、非常用あるいはＵＰＳ用として起動可能な状態に即
移行できる状態）は、ポンプ８を停止させる。待機時、
ポンプ８を停止することで、ポンプ８の動力損失をなく
することができる。この発明によれば、ポンプ停止時
に、セル入口、出口マニホールド部に電解液が残らない
ようになるため、セル内のシャントカレントの損失はな
くなる。一方、ポンプ停止時に電極部に十分な電解液を
残存させることができるので、セル内に、必要な電力量
を保持させることができる。
るレドックスフロー電池の運転方法に係る。図２（Ａ）
を参照して、充放電中は、送液ポンプ８を動かし、電解
液６をセルへ循環する。待機中（充放電操作を施さない
が、非常用あるいはＵＰＳ用として起動可能な状態に即
移行できる状態）は、ポンプ８を停止させる。待機時、
ポンプ８を停止することで、ポンプ８の動力損失をなく
することができる。この発明によれば、ポンプ停止時
に、セル入口、出口マニホールド部に電解液が残らない
ようになるため、セル内のシャントカレントの損失はな
くなる。一方、ポンプ停止時に電極部に十分な電解液を
残存させることができるので、セル内に、必要な電力量
を保持させることができる。
【００３４】実施の形態５ 図９は、実施の形態５に係るレドックスフロー電池の、
セルフレームの構造を示す概念図である。双極板１の周
囲に、セルフレーム２が設けられている。セルフレーム
２に、電極に電解液を送液するための送液口３が設けら
れている。セルフレーム２に、電極から電解液を排出す
るための排出口４が設けられている。セルフレーム２
に、排出口４と電極の上端部を結ぶ排液用スリット３１
が設けられている。セルフレーム２には、また、送液口
３と電極の下端部を接続する送液用スリット３２が設け
られている。送液用スリット３２は、セルフレーム２の
平面内で折り曲がるように形成されており、かつ少なく
とも上に向かって延びる部分３２ａを有する。送液用ス
リット３２の上に向かって延びる部分３２ａの上端は、
電極に残留させたい電解液の液面より上に位置してい
る。
セルフレームの構造を示す概念図である。双極板１の周
囲に、セルフレーム２が設けられている。セルフレーム
２に、電極に電解液を送液するための送液口３が設けら
れている。セルフレーム２に、電極から電解液を排出す
るための排出口４が設けられている。セルフレーム２
に、排出口４と電極の上端部を結ぶ排液用スリット３１
が設けられている。セルフレーム２には、また、送液口
３と電極の下端部を接続する送液用スリット３２が設け
られている。送液用スリット３２は、セルフレーム２の
平面内で折り曲がるように形成されており、かつ少なく
とも上に向かって延びる部分３２ａを有する。送液用ス
リット３２の上に向かって延びる部分３２ａの上端は、
電極に残留させたい電解液の液面より上に位置してい
る。
【００３５】さらに詳細に説明すると、実施の形態５に
係るレドックスフロー電池は、電解液を蓄えるタンク
（図示せず）を備える。タンクと送液口３を、タンクか
ら送液口３へ電解液を送液する送液パイプ３３が接続し
ている。図示しないが、排出パイプが、タンクと排出口
４とを接続し、排出口４からタンクへ電解液を排出す
る。送液パイプ３３は、送液口３より低い位置に設けら
れている。送液用スリット３２の上に向かって延びる部
分３２ａの上端は、送液口３よりも高い位置に形成され
ている。
係るレドックスフロー電池は、電解液を蓄えるタンク
（図示せず）を備える。タンクと送液口３を、タンクか
ら送液口３へ電解液を送液する送液パイプ３３が接続し
ている。図示しないが、排出パイプが、タンクと排出口
４とを接続し、排出口４からタンクへ電解液を排出す
る。送液パイプ３３は、送液口３より低い位置に設けら
れている。送液用スリット３２の上に向かって延びる部
分３２ａの上端は、送液口３よりも高い位置に形成され
ている。
【００３６】以上のように構成しても、マニホールドに
電解液が残らないようにすることができる。
電解液が残らないようにすることができる。
【００３７】実施の形態６ 図１０は、実施の形態６に係るレドックスフロー電池
の、セルフレームの構造を示す概念図である。本実施の
形態では、残留させたい電解液の上端の位置を、実施の
形態５に比べて低い位置にしている。送液用スリット３
２は、セルフレームの平面内で折り曲がるように形成さ
れており、かつ少なくとも上に向かって延びる部分３２
ａを有する。送液用スリット３２の上記上に向かって延
びる部分の上端は、電極に残留させたい電解液の液面よ
り上に位置している。この実施の形態に従えば、電解液
を残留させたい位置で、任意に設計できる。残留量が少
ないと、出力できる電力量は小さいが、自己放電ロスは
抑えられる。本実施の形態においては、Ａ部分で示す形
状も、マニホールドに液が残らないような位置関係にす
る必要がある。
の、セルフレームの構造を示す概念図である。本実施の
形態では、残留させたい電解液の上端の位置を、実施の
形態５に比べて低い位置にしている。送液用スリット３
２は、セルフレームの平面内で折り曲がるように形成さ
れており、かつ少なくとも上に向かって延びる部分３２
ａを有する。送液用スリット３２の上記上に向かって延
びる部分の上端は、電極に残留させたい電解液の液面よ
り上に位置している。この実施の形態に従えば、電解液
を残留させたい位置で、任意に設計できる。残留量が少
ないと、出力できる電力量は小さいが、自己放電ロスは
抑えられる。本実施の形態においては、Ａ部分で示す形
状も、マニホールドに液が残らないような位置関係にす
る必要がある。
【００３８】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明に係るレ
ドックスフロー電池によれば、ポンプ停止時に、自己放
電を起こさないようにすることができる。また、この発
明によれば、ポンプ停止中に、放電が必要となった際に
も十分な放電が可能となる。ひいては、瞬時電圧低下対
策および非常用電源として十分に機能させることができ
るという効果を奏する。
ドックスフロー電池によれば、ポンプ停止時に、自己放
電を起こさないようにすることができる。また、この発
明によれば、ポンプ停止中に、放電が必要となった際に
も十分な放電が可能となる。ひいては、瞬時電圧低下対
策および非常用電源として十分に機能させることができ
るという効果を奏する。
【００４０】この発明に係るレドックスフロー電池の運
転方法によれば、待機時、ポンプを停止することで、ポ
ンプの動力損失を少なくすることができる。また、セル
内のシャントカレント損失をなくし、かつセル内に、必
要な電力量を保持させることができる。
転方法によれば、待機時、ポンプを停止することで、ポ
ンプの動力損失を少なくすることができる。また、セル
内のシャントカレント損失をなくし、かつセル内に、必
要な電力量を保持させることができる。
【図１】 実施の形態１に係るレドックスフロー電池に
用いる、セルフレームの構造を示す概念図である。
用いる、セルフレームの構造を示す概念図である。
【図２】 実施の形態１に係るレドックスフロー電池の
動作を説明するための概念図である。
動作を説明するための概念図である。
【図３】 実施の形態２に係るレドックスフロー電池
の、セルフレームの構造を示す図である。
の、セルフレームの構造を示す図である。
【図４】 実施の形態３に係るレドックスフロー電池
の、セルフレームの構造を示す図である。
の、セルフレームの構造を示す図である。
【図５】 レドックスフロー電池の原理・構成を示す概
念図である。
念図である。
【図６】 従来の電池セルスタックの構成を示す図であ
る。
る。
【図７】 従来のレドックスフロー電池のセルフレーム
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図８】 他の従来例に係るレドックスフロー電池の概
念図である。
念図である。
【図９】 実施の形態５に係るレドックスフロー電池
の、セルフレームの構造を示す概念図である。
の、セルフレームの構造を示す概念図である。
【図１０】 実施の形態６に係るレドックスフロー電池
の、セルフレームの構造を示す概念図である。
の、セルフレームの構造を示す概念図である。
１ 双極板、２ フレーム、３ 送液口、４ 排出口、
５ 電解液タンク、５ａ 気相部、６ 電解液、１０
排出パイプ、１１ 送液パイプ。
５ 電解液タンク、５ａ 気相部、６ 電解液、１０
排出パイプ、１１ 送液パイプ。
───────────────────────────────────────────────────── 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 5H027 AA10
Claims (6)
- 【請求項１】 隔膜と、 前記隔膜の両側に電極を介在させて設けられた１対の双
極板と、 前記双極板の周囲を取囲むセルフレームと、 前記セルフレームに設けられ、前記電極に電解液を送排
液するための送液口と排出口と、を備え、 前記送液口と前記排出口とはともに前記双極板よりも高
い位置に形成されている、レドックスフロー電池。 - 【請求項２】 前記電解液を蓄えるタンクをさらに備
え、 前記隔膜、前記電極および前記１対の双極板を含むセル
を、前記タンク内に蓄えられている前記電解液の液面よ
りも上部に配置している請求項１に記載のレドックスフ
ロー電池。 - 【請求項３】 前記タンクと前記送液口を接続し、前記
タンクから前記送液口へ前記電解液を送液する送液パイ
プと、 前記タンクと前記排出口とを接続し、前記排出口から前
記タンクへ前記電解液を排出する排出パイプと、 前記送液口と前記排出口とを接続し、前記送液パイプを
前記タンクの気相部と連通可能にする接続用パイプと、
をさらに備える、請求項１に記載のレドックスフロー電
池。 - 【請求項４】 隔膜と、該隔膜の両側に電極を介在させ
て設けられた１対の双極板と、該双極板の周囲を取囲む
セルフレームと、該セルフレームに設けられ、前記電極
に電解液を送排液するための送液口と排出口と、を備
え、前記送液口と前記排出口とはともに前記双極板より
も高い位置に形成されている、レドックスフロー電池を
準備する工程と、 充放電中は、前記電極に電解液を送排液するための送液
ポンプを動かし、前記電解液を前記電極に循環供給させ
る工程と、 待機中は、前記送液ポンプを停止させる工程と、を備え
るレドックスフロー電池の運転方法。 - 【請求項５】 隔膜と、 前記隔膜の両側に電極を介在させて設けられた１対の双
極板と、 前記双極板の周囲を取囲むセルフレームと、 前記セルフレームに設けられ、前記電極に電解液を送液
するための送液口と、 前記セルフレームに設けられ、前記電極から電解液を排
液するための排出口と、 前記セルフレーム中に設けられ、前記排出口と前記電極
の上端部を接続する排液用スリットと、 前記セルフレームに設けられ、前記送液口と前記電極の
下端部を接続する送液用スリットと、を備え、 前記送液用スリットは、前記セルフレームの平面内で折
り曲がるように形成されており、かつ少なくとも上に向
かって延びる部分を有し、 前記送液用スリットの前記上に向かって延びる部分の上
端は、前記電極に残留させたい電解液の液面より上に位
置しているレドックスフロー電池。 - 【請求項６】 前記電解液を蓄えるタンクと、 前記タンクと前記送液口を接続し、前記タンクから前記
送液口へ前記電解液を送液する送液パイプと、 前記タンクと前記排出口とを接続し、前記排出口から前
記タンクへ前記電解液を排出する排出パイプと、をさら
に備え、 前記送液パイプは前記送液口より低い位置に設けられて
おり、 前記送液用スリットの前記上に向かって延びる部分の上
端は、前記送液口よりも高い位置に形成されている、請
求項５に記載のレドックスフロー電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000372730A JP2002175822A (ja) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | レドックスフロー電池およびその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000372730A JP2002175822A (ja) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | レドックスフロー電池およびその運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002175822A true JP2002175822A (ja) | 2002-06-21 |
Family
ID=18842219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000372730A Pending JP2002175822A (ja) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | レドックスフロー電池およびその運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002175822A (ja) |
Cited By (25)
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-
2000
- 2000-12-07 JP JP2000372730A patent/JP2002175822A/ja active Pending
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| JP3135360B2 (ja) | 電解液流通型電池用電解液タンク |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030617 |