JP2505007Y2 - 電解液循環型積層電池 - Google Patents
電解液循環型積層電池Info
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- JP2505007Y2 JP2505007Y2 JP1989087817U JP8781789U JP2505007Y2 JP 2505007 Y2 JP2505007 Y2 JP 2505007Y2 JP 1989087817 U JP1989087817 U JP 1989087817U JP 8781789 U JP8781789 U JP 8781789U JP 2505007 Y2 JP2505007 Y2 JP 2505007Y2
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- separator
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- battery
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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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Hybrid Cells (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 この考案は、電解液循環型積層電池の電極とセパレー
タとの積層構造に関する。
タとの積層構造に関する。
B.考案の概要 本考案は、電解液循環型積層電池の電極とセパレータ
との積層構造において、 一側面に突起部が多数個形成されたセパレータを、当
該突起部を陽極用電極に当接させて配置し、このセパレ
ータと陰極用電極との間に、一側面に多数本の突条が形
成されたサポータネットを、該突条を陰極用電極に当接
させて配置して電極−膜間距離を適正に保つように構成
することにより、 電池の内部抵抗を下げ、デンドライトの発生を抑制す
るようにしたものである。
との積層構造において、 一側面に突起部が多数個形成されたセパレータを、当
該突起部を陽極用電極に当接させて配置し、このセパレ
ータと陰極用電極との間に、一側面に多数本の突条が形
成されたサポータネットを、該突条を陰極用電極に当接
させて配置して電極−膜間距離を適正に保つように構成
することにより、 電池の内部抵抗を下げ、デンドライトの発生を抑制す
るようにしたものである。
C.従来の技術 近時、電池電力貯蔵システムの開発が促進されてお
り、その一環として第３図乃至第６図に例示する如き電
解液循環型金属ハロゲン積層二次電池が開発されてい
る。
り、その一環として第３図乃至第６図に例示する如き電
解液循環型金属ハロゲン積層二次電池が開発されてい
る。
これは、第３図の構成原理図に示すように、電池本体
１をイオン交換膜または多孔質膜からなるセパレータ２
で陽極室３と陰極室４とに区画し、この両極室にそれぞ
れ電解液を循環させるための送液管5,6と返液管7,8によ
り接続された電解液タンク9,10を設け、臭化亜鉛（ZnBr
2）の電解液をそれぞれの電極室に循環させるようにし
たものである。尚、11は陽極、12は陰極、13,14は共に
送液ポンプ、15は弁である。
１をイオン交換膜または多孔質膜からなるセパレータ２
で陽極室３と陰極室４とに区画し、この両極室にそれぞ
れ電解液を循環させるための送液管5,6と返液管7,8によ
り接続された電解液タンク9,10を設け、臭化亜鉛（ZnBr
2）の電解液をそれぞれの電極室に循環させるようにし
たものである。尚、11は陽極、12は陰極、13,14は共に
送液ポンプ、15は弁である。
しかして、充電時には、電解液が図の矢印の方向に循
環し、陰極12ではZn++＋2e-→Zn、陽極11では2Br-→Br2
＋2eの反応を生じ、陽極11で生成された臭素は分子とな
り、電解液中に混じり、一部溶解し、大部分は陽極液中
の錯化剤によって錯化物となり、陽極室側の電解液タン
ク10内に沈澱して蓄積される。又、放電時には、電解液
が循環した状態で各電極11,12ではそれぞれ前記反応式
と逆の反応を生じ、析出物（Zn,Br2）が各電極11,12上
で消費（酸化，還元）され、電気エネルギーが放出され
るようにしたものである。
環し、陰極12ではZn++＋2e-→Zn、陽極11では2Br-→Br2
＋2eの反応を生じ、陽極11で生成された臭素は分子とな
り、電解液中に混じり、一部溶解し、大部分は陽極液中
の錯化剤によって錯化物となり、陽極室側の電解液タン
ク10内に沈澱して蓄積される。又、放電時には、電解液
が循環した状態で各電極11,12ではそれぞれ前記反応式
と逆の反応を生じ、析出物（Zn,Br2）が各電極11,12上
で消費（酸化，還元）され、電気エネルギーが放出され
るようにしたものである。
また、上述のような構成原理の亜鉛−臭素電池には、
第４図に例示するような積層電池の要素として多数のセ
ル積層構造のスタックが用いられている。これは、スタ
ック全体を両側端からボルト，ナット等を用いて挟むよ
うに押さえるための一対の締付端板16,16と、そのそれ
ぞれの内側に配置する押さえ部材である積層端板17,17
との間に、例えば30セル積層して構成する。すなわち、
一方のカーボンプラスチックの端板電極18の集電メッシ
ュ19の次にパッキン20を介してセパレータ板21を重ね、
所定間隔保持用のサポータネット22を重ね、カーボンプ
ラスチック製平板中間電極23を重ね、さらにパッキン20
を重ねるといった順序で積層し、最後に他方のカーボン
プラスチック製端板電極18を重ねて、全体で30セル積層
する如く構成する。
第４図に例示するような積層電池の要素として多数のセ
ル積層構造のスタックが用いられている。これは、スタ
ック全体を両側端からボルト，ナット等を用いて挟むよ
うに押さえるための一対の締付端板16,16と、そのそれ
ぞれの内側に配置する押さえ部材である積層端板17,17
との間に、例えば30セル積層して構成する。すなわち、
一方のカーボンプラスチックの端板電極18の集電メッシ
ュ19の次にパッキン20を介してセパレータ板21を重ね、
所定間隔保持用のサポータネット22を重ね、カーボンプ
ラスチック製平板中間電極23を重ね、さらにパッキン20
を重ねるといった順序で積層し、最後に他方のカーボン
プラスチック製端板電極18を重ねて、全体で30セル積層
する如く構成する。
このように積層構成したスタックには、その四隅角部
に流液孔である正極マニホールド24と負極マニホールド
25とを穿設する。
に流液孔である正極マニホールド24と負極マニホールド
25とを穿設する。
また、各セパレータ板21は、微多孔質膜より成るセパ
レータ２の周囲に枠板21aを一体成形して構成したもの
で、その両平面部上下にはそれぞれ表裏対称形状にマイ
クロチャンネル26を設置して成る。この一側面の実線で
示すマイクロチャンネル26は、それぞれ対角線上の正極
マニホールド24から導入した電解液を均一に広げてセパ
レータ２の全面に流し、又はこれより液を回収する。ま
た、他側面の破線で示すマイクロチャンネル26は、負極
マニホールド25からの電解液を導入，回収するものであ
る。
レータ２の周囲に枠板21aを一体成形して構成したもの
で、その両平面部上下にはそれぞれ表裏対称形状にマイ
クロチャンネル26を設置して成る。この一側面の実線で
示すマイクロチャンネル26は、それぞれ対角線上の正極
マニホールド24から導入した電解液を均一に広げてセパ
レータ２の全面に流し、又はこれより液を回収する。ま
た、他側面の破線で示すマイクロチャンネル26は、負極
マニホールド25からの電解液を導入，回収するものであ
る。
このようにして、各セパレータ板21の両側面部にそれ
ぞれ配置された電極との間において、第３図に例示した
単位電池となるセルを構成し、スタックとしては、この
セルが30個直列接続されるよう構成するものである。
ぞれ配置された電極との間において、第３図に例示した
単位電池となるセルを構成し、スタックとしては、この
セルが30個直列接続されるよう構成するものである。
上述の如き従来のスタックでは、各電極板23とセパレ
ータ板21との間隔である電極−膜間距離は、この間に存
在する電解液によって生ずる内部抵抗を低減するため、
なるべく短く、かつ全面に亘って均等であることが望ま
しい。このため従来は、各電極23とセパレータ21との間
に配置するサポータネット22の厚さを可能な限り縮める
ように構成していた。
ータ板21との間隔である電極−膜間距離は、この間に存
在する電解液によって生ずる内部抵抗を低減するため、
なるべく短く、かつ全面に亘って均等であることが望ま
しい。このため従来は、各電極23とセパレータ21との間
に配置するサポータネット22の厚さを可能な限り縮める
ように構成していた。
また、従来スタックを構成する上でサポータネット22
を使用しない手段として、第６図に例示する如くセパレ
ータ板21の両面に突起27を形成し、この突起27が各電極
23と当たり、電極−膜間距離を短く、かつ一定に保つよ
うに構成するものがあった。
を使用しない手段として、第６図に例示する如くセパレ
ータ板21の両面に突起27を形成し、この突起27が各電極
23と当たり、電極−膜間距離を短く、かつ一定に保つよ
うに構成するものがあった。
D.考案が解決しようとする課題 上述のような従来の手段では、まず、第５図に例示す
るような各セパレータ板21と各電極23との間にそれぞれ
サポータネット22を設置するものでは、このサポータネ
ット22を厚さ1mm以下にした場合、このサポータネット2
2の線材の径が細くなるため、その使用時に、これが潰
れて電極−膜間距離を維持できなくなるので、この電極
−膜間距離を十分に小さくできないという問題があっ
た。
るような各セパレータ板21と各電極23との間にそれぞれ
サポータネット22を設置するものでは、このサポータネ
ット22を厚さ1mm以下にした場合、このサポータネット2
2の線材の径が細くなるため、その使用時に、これが潰
れて電極−膜間距離を維持できなくなるので、この電極
−膜間距離を十分に小さくできないという問題があっ
た。
また、セパレータ板21に多数の突起27を形成するもの
では、この突起27を1mm以上に形成することが困難であ
るため、このセパレータ板21の陰極側側面上において、
亜鉛の電着がセパレータ板21の突起の中まで進展し亜鉛
のデンドライトが発生することがあるという問題があっ
た。
では、この突起27を1mm以上に形成することが困難であ
るため、このセパレータ板21の陰極側側面上において、
亜鉛の電着がセパレータ板21の突起の中まで進展し亜鉛
のデンドライトが発生することがあるという問題があっ
た。
本考案は上述の点に鑑み、電極−膜間距離を十分小さ
く、かつ適切に設定できるようにして、電池の性能を向
上することを目的とする。
く、かつ適切に設定できるようにして、電池の性能を向
上することを目的とする。
E.課題を解決するための手段 本考案の電解液循環型積層電池は一側面に突起部が多
数個形成されたセパレータを、当該突起部を陽極用電極
に当接させて配置し、このセパレータと陰極用電極との
間に、一側面に多数本の突条が形成されたサポータネッ
トを、該突条を陰極用電極に当接させて配置して構成し
たことを特徴とする。
数個形成されたセパレータを、当該突起部を陽極用電極
に当接させて配置し、このセパレータと陰極用電極との
間に、一側面に多数本の突条が形成されたサポータネッ
トを、該突条を陰極用電極に当接させて配置して構成し
たことを特徴とする。
F.作用 上述のように構成することにより、陽極用中間電極と
セパレータとの間隙を短めて電解液による内部抵抗を低
減するとともに、陰極用中間電極とセパレータとの間に
デンドライトが発生するのを抑制するという作用を奏す
る。
セパレータとの間隙を短めて電解液による内部抵抗を低
減するとともに、陰極用中間電極とセパレータとの間に
デンドライトが発生するのを抑制するという作用を奏す
る。
G.実施例 以下、本考案の電解液循環型積層電池の一実施例を第
１図乃び第２図によって説明する。なお、この第１図乃
び第２図において、第３図乃至第６図に示す従来例に対
応する部分には同一符号を付すこととし、その詳細な説
明を省略する。
１図乃び第２図によって説明する。なお、この第１図乃
び第２図において、第３図乃至第６図に示す従来例に対
応する部分には同一符号を付すこととし、その詳細な説
明を省略する。
第１図は本考案の一実施例を示す電極板の一つである
電極と、セパレータとの部分を取り出して示す要部断面
図で、23aは陽極用中間電極、23b陰極用中間電極であ
る。
電極と、セパレータとの部分を取り出して示す要部断面
図で、23aは陽極用中間電極、23b陰極用中間電極であ
る。
上記陽極用中間電極23aと陰極用中間電極23bとの間
に、セパレータ28とサポータネット29とを隣接して配置
してある。セパレータ28の一側面には、予め多数個の突
起部32が平均的に植立して突設してあり、当該突起部32
が形成された面を陽極用電極23aに向けて、該突起部32
が陽極用電極23aに当接するように配置してある。突起
部32の長さは約0.3mmとなっている。
に、セパレータ28とサポータネット29とを隣接して配置
してある。セパレータ28の一側面には、予め多数個の突
起部32が平均的に植立して突設してあり、当該突起部32
が形成された面を陽極用電極23aに向けて、該突起部32
が陽極用電極23aに当接するように配置してある。突起
部32の長さは約0.3mmとなっている。
他方のサポータネット29は、第２図の正面図に示した
ように格子状に形成したネット部材であって、一側面に
多数本の突条30を形成してあり、この突条30を陰極用電
極23bに向けて、該突条30が陰極用電極23bに当接するよ
うに配置してある。この突条30の長さは約1mmとなって
いる。
ように格子状に形成したネット部材であって、一側面に
多数本の突条30を形成してあり、この突条30を陰極用電
極23bに向けて、該突条30が陰極用電極23bに当接するよ
うに配置してある。この突条30の長さは約1mmとなって
いる。
31は突条30の背面側に形成した多数個のサポータネッ
ト保持部材であり、このサポータネット保持部材31はセ
パレータ28に当接している。尚、該サポータネット保持
部材31はサポータネット29の適度な強度を付与して形状
を維持するための突起であるため必要不可欠の構成物で
はなく、該サポータネット保持部材31の形成は省略して
もよい。
ト保持部材であり、このサポータネット保持部材31はセ
パレータ28に当接している。尚、該サポータネット保持
部材31はサポータネット29の適度な強度を付与して形状
を維持するための突起であるため必要不可欠の構成物で
はなく、該サポータネット保持部材31の形成は省略して
もよい。
このように構成することにより、セパレータ28と陽極
用中間電極23aとの間に、約0.3mmの狭く均一な電解液流
通用の隙間空間を形成し、従来は約1mmあったものを0.7
mm縮小して電極−膜間の電解液による内部抵抗を従来の
約65％に低減する。これとともに、セパレータ28と陰極
用中間電極23bとの間に前記サポータネット29によって
約1mmの均一な電解液流通用の空間部が形成され、これ
によりセパレータ28の陰極側面上に亜鉛の電着に起因す
るデンドライトの形成が防止される。
用中間電極23aとの間に、約0.3mmの狭く均一な電解液流
通用の隙間空間を形成し、従来は約1mmあったものを0.7
mm縮小して電極−膜間の電解液による内部抵抗を従来の
約65％に低減する。これとともに、セパレータ28と陰極
用中間電極23bとの間に前記サポータネット29によって
約1mmの均一な電解液流通用の空間部が形成され、これ
によりセパレータ28の陰極側面上に亜鉛の電着に起因す
るデンドライトの形成が防止される。
H.考案の効果 以上詳述したように、本考案の電解液循環型積層電池
によれば、陽極用中間電極とセパレータとの間隙を短め
て電解液による内部抵抗を低減するとともに、陰極用中
間電極とセパレータとの間に適度な強度を有するサポー
タネットを配置し、この間隙にデンドライトが発生する
のを抑制し、電池効率が低下しないようにするという効
果がある。
によれば、陽極用中間電極とセパレータとの間隙を短め
て電解液による内部抵抗を低減するとともに、陰極用中
間電極とセパレータとの間に適度な強度を有するサポー
タネットを配置し、この間隙にデンドライトが発生する
のを抑制し、電池効率が低下しないようにするという効
果がある。
第１図は本考案の電解液循環型積層電池の一実施例を示
す電極とセパレータとの要部の断面図、第２図はそのサ
ポータネットの一部の正面図、第３図は従来の電池の原
理を示す概略説明線図、第４図はその電池の要素である
スタック部分の分解斜視図、第５図はその電極とセパレ
ータとの要部の第１の従来例を示す拡大断面図、第６図
はその電極とセパレータとの要部の第２の従来例を示す
拡大断面図である。 23……中間電極、23a……陽極用中間電極、23b……陰極
用中間電極、28……セパレータ、29……サポータネッ
ト、30……突条、31……サポータネット保持部材、32…
…突起部。
す電極とセパレータとの要部の断面図、第２図はそのサ
ポータネットの一部の正面図、第３図は従来の電池の原
理を示す概略説明線図、第４図はその電池の要素である
スタック部分の分解斜視図、第５図はその電極とセパレ
ータとの要部の第１の従来例を示す拡大断面図、第６図
はその電極とセパレータとの要部の第２の従来例を示す
拡大断面図である。 23……中間電極、23a……陽極用中間電極、23b……陰極
用中間電極、28……セパレータ、29……サポータネッ
ト、30……突条、31……サポータネット保持部材、32…
…突起部。
Claims (1)
- 【請求項１】一側面に突起部が多数個形成されたセパレ
ータを、当該突起部を陽極用電極に当接させて配置し、
このセパレータと陰極用電極との間に、一側面に多数本
の突条が形成されたサポータネットを、該突条を陰極用
電極に当接させて配置したことを特徴とする電解液循環
型積層電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989087817U JP2505007Y2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 電解液循環型積層電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989087817U JP2505007Y2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 電解液循環型積層電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0326965U JPH0326965U (ja) | 1991-03-19 |
| JP2505007Y2 true JP2505007Y2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=31637456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989087817U Expired - Fee Related JP2505007Y2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 電解液循環型積層電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2505007Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5271668B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2013-08-21 | 株式会社オハラ | 金属／水電池又は金属／空気電池 |
-
1989
- 1989-07-26 JP JP1989087817U patent/JP2505007Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0326965U (ja) | 1991-03-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |