JP2853264B2 - 電解液静止型の金属―臭素電池 - Google Patents
電解液静止型の金属―臭素電池Info
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- JP2853264B2 JP2853264B2 JP2124374A JP12437490A JP2853264B2 JP 2853264 B2 JP2853264 B2 JP 2853264B2 JP 2124374 A JP2124374 A JP 2124374A JP 12437490 A JP12437490 A JP 12437490A JP 2853264 B2 JP2853264 B2 JP 2853264B2
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- electrode
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- Y—GENERAL 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
- 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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Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 この発明は電解液静止型の金属−臭素電池に関するも
のである。
のである。
B.発明の概要 この発明は液静止型の金属−臭素電池において、 正極室を電極板、カーボンクロスおよびセパレータ板
を積層して構成し、正極で発生した臭素錯化物をカーボ
ンクロスに付着させるようにしたことにより、 正極における反応面積を広くとれるようにしてエネル
ギー発生効率を高めるようにしたものである。
を積層して構成し、正極で発生した臭素錯化物をカーボ
ンクロスに付着させるようにしたことにより、 正極における反応面積を広くとれるようにしてエネル
ギー発生効率を高めるようにしたものである。
C.従来の技術 電解液循環型亜鉛−臭素電池は、電池本体をイオン交
換膜または多孔質膜からなるセパレータ板で正極室と負
極室とに区画し、この両極室にそれぞれ電池本体の外部
に設けられる電解液のタンクより、臭化亜鉛（ZnBr2）
の電解液を循環させたものである。
換膜または多孔質膜からなるセパレータ板で正極室と負
極室とに区画し、この両極室にそれぞれ電池本体の外部
に設けられる電解液のタンクより、臭化亜鉛（ZnBr2）
の電解液を循環させたものである。
上記のように構成された亜鉛−臭素は充電時に負極で
Zn2+＋2e-→Zn、正極で2Br-→Br2＋2eの反応を生じる。
この反応により、正極には臭素が生成され、この臭素は
電解液中に混じって、一部は溶解するが、大部分は電解
液中の錯化剤により錯化物となって電解液タンク内に蓄
積される。
Zn2+＋2e-→Zn、正極で2Br-→Br2＋2eの反応を生じる。
この反応により、正極には臭素が生成され、この臭素は
電解液中に混じって、一部は溶解するが、大部分は電解
液中の錯化剤により錯化物となって電解液タンク内に蓄
積される。
また、放電時には前記反応式と逆の反応により電気エ
ネルギーが放出される。
ネルギーが放出される。
D.発明が解決しようとする課題 上述した電解液循環型亜鉛−臭素電池で使用される正
極は、通常、カーボンプラスチック電極の全面に活性炭
クロスを熱圧着し一体とした物と、電極表面とセパレー
タの間隔を一定に保ち電解液流路を確保するサポートネ
ットおよびセパレータ板の３層構造から構成されてい
る。このような構造をもつ亜鉛−臭素電池をビルあるい
は病院などに設置される非常用電源として用いる場合
は、設置スペースの観点から電解液タンクをもたない、
すなわち電池本体内に電解流を充填し電解液を循環させ
ない、すなわち、液静止型とする手段がある。この場
合、正極には前述のように臭素が生成されるとともにそ
の錯化物が発生するが、この臭素やその錯化物は上述し
た正極に付着し保持されるけれども、その保持能力は3m
A/cm2程度しかなく、それ以上発生した臭素やその錯化
物は正極室の底部に沈降して次第に蓄積されてくる。電
解液静止型では電解液を循環せず、静止した状態なの
で、この臭素やその錯化物は放電の際には電極面に供給
されず放電に使用されないこととなり、放出される電気
エネルギーが低下してしまう問題がある。
極は、通常、カーボンプラスチック電極の全面に活性炭
クロスを熱圧着し一体とした物と、電極表面とセパレー
タの間隔を一定に保ち電解液流路を確保するサポートネ
ットおよびセパレータ板の３層構造から構成されてい
る。このような構造をもつ亜鉛−臭素電池をビルあるい
は病院などに設置される非常用電源として用いる場合
は、設置スペースの観点から電解液タンクをもたない、
すなわち電池本体内に電解流を充填し電解液を循環させ
ない、すなわち、液静止型とする手段がある。この場
合、正極には前述のように臭素が生成されるとともにそ
の錯化物が発生するが、この臭素やその錯化物は上述し
た正極に付着し保持されるけれども、その保持能力は3m
A/cm2程度しかなく、それ以上発生した臭素やその錯化
物は正極室の底部に沈降して次第に蓄積されてくる。電
解液静止型では電解液を循環せず、静止した状態なの
で、この臭素やその錯化物は放電の際には電極面に供給
されず放電に使用されないこととなり、放出される電気
エネルギーが低下してしまう問題がある。
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、臭
素やその錯化物の沈降をなくして電極表面と臭素やその
錯化物との反応面積が広くとれるようにし、放出される
エネルギー低下が生じないようにした電解液静止型の金
属−臭素電池を提供することを目的とする。
素やその錯化物の沈降をなくして電極表面と臭素やその
錯化物との反応面積が広くとれるようにし、放出される
エネルギー低下が生じないようにした電解液静止型の金
属−臭素電池を提供することを目的とする。
E.課題を解決するための手段 この発明は電極板間に多孔質のセパレータ板を介在さ
せて正極室と負極室を形成し、両室に臭化金属電解液を
充填してなる電解液静止型の金属−臭素電池において、 前記正極室には正極の反応面に対向してカーボンクロ
スを重ね合わせて配設し、負極室にはサポートネットを
配設したことを特徴とするものである。
せて正極室と負極室を形成し、両室に臭化金属電解液を
充填してなる電解液静止型の金属−臭素電池において、 前記正極室には正極の反応面に対向してカーボンクロ
スを重ね合わせて配設し、負極室にはサポートネットを
配設したことを特徴とするものである。
F.作用 正極で生成された臭素やその錯化物はカーボンクロス
に付着し、充電の間沈降することなく保持される。これ
により、正極室に臭素やその錯化物の沈降がなくなる。
に付着し、充電の間沈降することなく保持される。これ
により、正極室に臭素やその錯化物の沈降がなくなる。
正極の反応面に対向して、配設されるカーボンクロス
は、炭素繊維を平織状に形成したものである。なお、平
織状の形態に限定されず、他のフェルト状形態、ニット
状形態のものも使用することができる。
は、炭素繊維を平織状に形成したものである。なお、平
織状の形態に限定されず、他のフェルト状形態、ニット
状形態のものも使用することができる。
またカーボンクロスは、正極の反応面に対向して重ね
合わせられ配設されるが、その周辺部分のみがフレーム
あるいは電極に固定され、電極の反応面と対向する部分
は、全体が電極の反応面に一体に接合して固定されては
いない。
合わせられ配設されるが、その周辺部分のみがフレーム
あるいは電極に固定され、電極の反応面と対向する部分
は、全体が電極の反応面に一体に接合して固定されては
いない。
なお、電極の反応面に対向するカーボンクロスをスポ
ット的に電極の反応面に接合して固定させることは可能
である。
ット的に電極の反応面に接合して固定させることは可能
である。
G.実施例 以下この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図面において、正極室は面積9cm2（3cm×3cm）で厚さ
が1mmのカーボンプラスチック電極１、この電極１と同
じ寸法に形成されたカイノール社製活性炭カーボンクロ
ス２（ACC−507−20）および旭化成製RAS12（厚さ1.2m
m）の多孔質セパレータ板３を順次積み重ねて形成され
る。また、負極室は前記セパレータ板３と一定間隙離し
て対向配置されたカーボンプラスチック電極４との間に
厚さ1.3mmのサポータネット５を介挿し、正極室ととも
に周囲をポリエチレン樹脂のフレーム６でヒートシール
して単電池本体を構成する。このように構成された単電
池本体の正極，負極室には臭化亜鉛（ZnBr2）の電解液
をそれぞれ別々に充填する。
が1mmのカーボンプラスチック電極１、この電極１と同
じ寸法に形成されたカイノール社製活性炭カーボンクロ
ス２（ACC−507−20）および旭化成製RAS12（厚さ1.2m
m）の多孔質セパレータ板３を順次積み重ねて形成され
る。また、負極室は前記セパレータ板３と一定間隙離し
て対向配置されたカーボンプラスチック電極４との間に
厚さ1.3mmのサポータネット５を介挿し、正極室ととも
に周囲をポリエチレン樹脂のフレーム６でヒートシール
して単電池本体を構成する。このように構成された単電
池本体の正極，負極室には臭化亜鉛（ZnBr2）の電解液
をそれぞれ別々に充填する。
上記のように構成された単電池本体内に電解液を充填
する前に、単電池本体の性能試験のためそれを臭化亜鉛
水溶液（2.2mol/ZnBr2、2mol/NH4Cl、0.75mol/錯
化剤）中に入れて定電圧1.8Vで５時間充電する。その
後、放電電流密度20mA/cm2で単電池本体の電圧が1.3Vに
なるまで放電させた。そのときの試験結果は放電容量が
22mAh/cm2であった。
する前に、単電池本体の性能試験のためそれを臭化亜鉛
水溶液（2.2mol/ZnBr2、2mol/NH4Cl、0.75mol/錯
化剤）中に入れて定電圧1.8Vで５時間充電する。その
後、放電電流密度20mA/cm2で単電池本体の電圧が1.3Vに
なるまで放電させた。そのときの試験結果は放電容量が
22mAh/cm2であった。
また、活性炭カーボンクロスを上記実施例に２枚入れ
て重ねた実施例においても試験した結果、カーボンクロ
ス１枚の実施例のものより放電容量が多く36mAh/cm2に
まで向上した。これは臭素やその錯化物の付着面積がカ
ーボンクロスを２枚入れることにより増加したためであ
ると思われる。
て重ねた実施例においても試験した結果、カーボンクロ
ス１枚の実施例のものより放電容量が多く36mAh/cm2に
まで向上した。これは臭素やその錯化物の付着面積がカ
ーボンクロスを２枚入れることにより増加したためであ
ると思われる。
上記のように電解液静止型の亜鉛−臭素電池であって
も、正極で生成される臭素やその錯化物はカーボンクロ
スに付着して保持され、正極室の底部に沈降して蓄積さ
れないため、正極反応面積を小さくすることがない。従
って、電気エネルギーを低下させることなく高効率の電
池が得られる。
も、正極で生成される臭素やその錯化物はカーボンクロ
スに付着して保持され、正極室の底部に沈降して蓄積さ
れないため、正極反応面積を小さくすることがない。従
って、電気エネルギーを低下させることなく高効率の電
池が得られる。
H.発明の効果 以上述べたように、この発明によれば、正極室で生成
される臭素やその錯化物が正極反応面に対向して保持さ
れ、その室内の底部に沈降して蓄積されるのを防止する
ようにしたため、電気エネルギーを高効率に取り出すこ
とができる。
される臭素やその錯化物が正極反応面に対向して保持さ
れ、その室内の底部に沈降して蓄積されるのを防止する
ようにしたため、電気エネルギーを高効率に取り出すこ
とができる。
図面はこの発明の一実施例を示す概略的な断面図であ
る。 1,4……カーボンプラスチック電極、２……活性炭カー
ボンクロス、３……多孔質のセパレータ板、５……サポ
ータネット、６……ポリエチレン樹脂のフレーム。
る。 1,4……カーボンプラスチック電極、２……活性炭カー
ボンクロス、３……多孔質のセパレータ板、５……サポ
ータネット、６……ポリエチレン樹脂のフレーム。
Claims (1)
- 【請求項１】電極板間に多孔質のセパレータ板を介在さ
せて正極室と負極室を形成し、両室に臭化金属電解液を
充填してなる電解液静止型の金属−臭素電池において、 前記正極室には正極の反応面に対向してカーボンクロス
を重ね合わせて配設し、負極室にはサポートネットを配
設したことを特徴とする電解液静止型の金属−臭素電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2124374A JP2853264B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 電解液静止型の金属―臭素電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2124374A JP2853264B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 電解液静止型の金属―臭素電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0419968A JPH0419968A (ja) | 1992-01-23 |
| JP2853264B2 true JP2853264B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=14883820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2124374A Expired - Fee Related JP2853264B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 電解液静止型の金属―臭素電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2853264B2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-15 JP JP2124374A patent/JP2853264B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0419968A (ja) | 1992-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |