JP6191893B1 - フロー電池の岐路電流抑制装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】フロー電池の岐路電流抑制装置及びその方法の提供。【解決手段】フロー電池は、正極アセンブリ１と負極アセンブリ２及び複数の遮断管３を有し、各遮断管が、それぞれ、各正負極端板の各分岐管１２、１３と入り口出口合流管１４、１５との間に設置され、各分岐管が、各遮断管に入り込み、各遮断管の管径が、各分岐管よりも大きい。これにより、各正負極端板までに運搬された仕事液体は、各遮断管に合わせて、液体流遮断が形成され、また、遮断された仕事液体の間には、気体空間だけが保留されて、各正負極端板の仕事液体が、導電経路を形成できなくなり、そのため、岐路電流の発生が抑制される、フロー電池の岐路電流抑制装置。【選択図】図１
Description
本発明は、フロー電池の岐路電流抑制装置及びその方法に関し、特に、各正負極端板までに運搬された仕事液体により、液体流遮断が形成され、遮断された仕事液体の間に、気体空間だけが保留されて、各正負極端板の仕事液体が、導電経路を形成しなく、岐路電流の発生を抑制する。
一般の、直列構成のフロー電池は、直列された複数組のフロー電池ユニットからなり、正極単極板と負極単極板との間に、複数組の双極板とその間にある炭素フェルト及び隔離膜があることから構成され、各極板流路にある流体が、合流管に連接された各分岐管から流れ込み、通常、仕事液体の相互に導通することと、直列電池ユニットの間の電位差による岐路電流が発生することにより、フロー電池のエネルギーロス(shunt current energy loss)が発生し、これにより、フロー電池の効率が低下する。
また、関係業者が、上記フロー電池の岐路エネルギーロス問題を解消しようとして、その一、フロー電池に保護回路を追加して岐路エネルギーロスを抑制するが、この方式により、回路の複雑性が高くなり、また、後付の抑制電位も、エネルギーを消費し、総合的に、岐路エネルギーロスを低減する効果が良くなく、その二、フロー電池の仕事液体の経路を変化して、岐路電流のエネルギーロスを低減するが、フロー電池構成の複雑度が高くなり、また、効果もよくなく、その三、上記の両方式を統合するものであるが、その構成が、更に複雑になるだけでなく、その液体流エネルギーロスも、依然として高くて、有効に改善できない。
本発明者は、上記欠点を解消するため、慎重に研究し、また、学理を活用して、有効に上記欠点を解消でき、設計が合理である本発明の「フロー電池の岐路電流抑制装置及びその方法」を提案する。
本発明の主な目的は、各遮断管により、各正負極端板まで運搬された仕事液体の液体流遮断が形成され、また、遮断された仕事液体の間に、気体空間だけが保留され、各正負極端板の仕事液体が、導電経路を形成できなく、岐路電流の発生を抑制できる、フロー電池の岐路電流抑制装置及びその方法を提供する。
本発明は、上記の目的を達成するため、フロー電池の岐路電流抑制装置を提供し、正極アセンブリと負極アセンブリ及び複数の遮断管を有し、上記正極アセンブリは、複数の正極端板と、それぞれ、各正極端板の両側に連通される分岐管と、各正極端板の一側に設置された各分岐管に連接される入り口合流管及び各正極端板のもう一側に設置された各分岐管に連接される出口合流管と、を有し、上記負極アセンブリは、複数の負極端板と、それぞれ、各負極端板の両側に連通される分岐管と、各負極端板の一側にある各分岐管に連接される入り口合流管と、各負極端板のもう一側に設置された各分岐管に連接される出口合流管と、を有し、上記複数の遮断管は、各分岐管が、各遮断管に入り込むように、それぞれ、各正負極端板の各分岐管と入り口出口合流管の間に設けられ、各遮断管は、管径が、各分岐管より大きい。
本発明の一実施例によれば、各正負極端板の各分岐管は絶縁材質からなる。
本発明の一実施例によれば、各分岐管が、各遮断管に入り込んだ一端の外縁には、それぞれ、複数の絶縁材質からなるフィンが設けられる。
本発明の一実施例によれば、各遮断管の内壁面には、それぞれ、複数の絶縁材質からなるフィンが設けられる。
本発明の一実施例によれば、各遮断管は絶縁材質からなる。
本発明の一実施例によれば、各分岐管や入り口合流管、出口合流管及び各遮断管は、円形管や楕円形管、方形管或いは多辺形管である。
本発明の一実施例によれば、各正負極端板の入り口合流管には、それぞれ、脈動方式で流体を運搬する流体駆動ユニットが設けられる。
本発明の一実施例によれば、各正負極端板の入り口合流管には、それぞれ、往復方式で流体を運搬する流体駆動ユニットが設けられる。
以下、図面を参照しながら、本発明の特徴や技術内容について、詳しく説明するが、それらの図面等は、参考や説明のためであり、本発明は、それによって制限されることが無い。
図１と図２、図３及び図４は、それぞれ、本発明の外観概念図と本発明の遮断管の概念図、本発明の遮断管と入り口合流管の連接状態概念図及び本発明の遮断管と出口合流管の連接状態概念図である。図のように、本発明に係るフロー電池の岐路電流抑制装置は、少なくとも、正極アセンブリ１と負極アセンブリ２及び複数の遮断管３から構成される。
上記の正極アセンブリ１は、複数の正極端板１１と、それぞれ、各正極端板１１の両側に連通される分岐管１２、１３と、各正極端板１１の一側に設置された各分岐管１２に連接される入り口合流管１４と、各正極端板１１のもう一側に設置された各分岐管１３に連接される出口合流管１５と、を有し、各分岐管１２、１３は、絶縁材質からなる。
上記負極アセンブリ２は、複数の負極端板２１と、それぞれ、連通各負極端板２１の両側に連通される分岐管２２、２３と、各負極端板２１の一側に設置された分岐管２２に連接される入り口合流管２４と、各負極端板２１のもう一側に設置された各分岐管２３に連接される出口合流管２５と、を有し、各分岐管２２、２３は、絶縁材質からなる。
各遮断管３は、絶縁材質からなり、それぞれ、各正負極端板１１、２１の各分岐管１２、１３、２２、２３と入り口出口合流管１４、１５、２４、２５との間に設けられ、各分岐管１２、１３、２２、２３は、上方から、遮断管３の底部に触ることなく、各遮断管３に入り込んで、また、各遮断管３の管径が、各分岐管１２、１３、２２、２３よりも大きい。また、液体流を遮断する効果を向上して、垂らした液玉によって連接が形成される液体を防止し、また、各分岐管１２、１３、２２、２３は、各遮断管３に入り込んだ一端の外縁には、それぞれ、複数の、絶縁材質からなるフィン１２１、１３１、２２１、２３１が設けられ、そして、各遮断管３の内壁面には、それぞれ、複数の、絶縁材質からなるフィン３１が設けられる。
本発明によれば、各正負極端板１１、２１の入り口合流管１４、２４には、それぞれ、流体駆動ユニット４が設けられ、また、本発明の各分岐管１２、１３、２２、２３や入り口合流管１４、２４、出口合流管１５、２５及び各遮断管３は、円形管や楕円形管、方形管或いは多辺形管である。
本発明によれば、各流体駆動ユニット４で、必要とする仕事液体（図に未表示）を、各入り口合流管１４、２４から入力し、仕事液体が、各分岐管１２、２２を介して、各遮断管３へ入力され、また、各遮断管３を介して、仕事液体が、各正負極端板１１、２１へ送られ、そして、各分岐管１３、２３から各遮断管３へ出力され、最後に、各遮断管３を経由して、仕事液体が、出口合流管１５、２５から出力され、また、各遮断管３の管径が、各分岐管１２、１３、２２、２３よりも大きいため、仕事液体が、各遮断管３から各分岐管１２、１３、２２、２３を介して入力や出力される時、各分岐管１２、１３、２２、２３から入力や出力される仕事液体が、各遮断管３に、一杯に充填できず、各遮断管３において、液体流遮断が形成される現象を起こし、また、遮断された仕事液体の間に、気体空間だけが保留されて、各正負極端板１１、２１内の仕事液体が、導電経路を形成できなくなり、岐路電流の発生を抑制できる。
仕事液体が、各分岐管１２、１３、２２、２３から、各遮断管３へ送られたら、各フィン１２１、１３１、２２１、２３１、３１により、仕事液体の液膜の導通が遮断されて、有効的に、仕事液体の導通が遮断される。
また、仕事液体を入力する時にも、各流体駆動ユニット４の稼動制御に合わせて、必要に応じて、各流体駆動ユニット４が、脈動方式や往復方式（例えば、三進二退の方式）で、仕事液体を運搬し、そして、各遮断管３に合わせて、有効的に、液体流遮断の現象が形成される。
以上のように、本発明は、フロー電池の各正負極端板１１、１２に設置された各分岐管１２、１３、２２、２３と入り口出口合流管１４、１５、２４、２５との間に、それぞれ、管径が各分岐管１２、１３、２２、２３よりも大きい遮断管３を設置することにより、各分岐管１２、１３、２２、２３が、各遮断管３に入り込むことができ、各正負極端板１１、２１まで運搬された仕事液体が、各遮断管３により、液体流遮断が形成され、各正負極端板１２、２１の仕事液体が導電経路を形成できなくて、フロー電池は、岐路電流の発生が抑制される。
上記のように、本発明に係るフロー電池の岐路電流抑制装置及びその方法は、有効的に、従来の諸欠点を解消でき、各正負極端板までに運搬された仕事液体が、各遮断管に合わせて、液体流遮断が形成され、また、遮断された仕事液体の間には、気体空間だけが保留されて、各正負極端板の仕事液体が、導電経路を形成できなくなり、そして、岐路電流の発生を抑制でき、そのため、本発明は、より進歩的かつより実用的で、法に従って実用新案登録請求を出願する。
以上は、ただ、本発明のより良い実施例であり、本発明は、それによって制限されることが無く、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが、本発明の特許請求の範囲内に含まれる。
１ 正極アセンブリ
１１ 正極端板
１２、１３ 分岐管
１２１、１３１、２２１、２３１ フィン
１４ 入り口合流管
１５ 出口合流管
２ 負極アセンブリ
２１ 負極端板
２２、２３ 分岐管
２４ 入り口合流管
２５ 出口合流管
３ 遮断管
３１ フィン
１１ 正極端板
１２、１３ 分岐管
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３ 遮断管
３１ フィン
Claims (3)
- 複数の正極端板と、それぞれ、各正極端板の両側に連通される分岐管と、各正極端板の一側に設置された各分岐管に連接される入り口合流管と、各正極端板のもう一側に設置された各分岐管に連接される出口合流管と、を有する正極アセンブリと、
複数の負極端板と、それぞれ、各負極端板の両側に連通される分岐管と、各負極端板の一側に設置された各分岐管に連接される入り口合流管と、各負極端板のもう一側に設置された各分岐管に連接される出口合流管と、を有する負極アセンブリと、
それぞれ、各遮断管に入り込むように、各正負極端板の各分岐管と、入り口出口合流管との間に設けられ、管径が各分岐管より大きい複数の遮断管とが、含有され、
各分岐管の各遮断管に入り込む一端の外縁には、それぞれ、複数の絶縁材質からなるフィンが設けられる
ことを特徴とするフロー電池の岐路電流抑制装置。 - 複数の正極端板と、それぞれ、各正極端板の両側に連通される分岐管と、各正極端板の一側に設置された各分岐管に連接される入り口合流管と、各正極端板のもう一側に設置された各分岐管に連接される出口合流管と、を有する正極アセンブリと、
複数の負極端板と、それぞれ、各負極端板の両側に連通される分岐管と、各負極端板の一側に設置された各分岐管に連接される入り口合流管と、各負極端板のもう一側に設置された各分岐管に連接される出口合流管と、を有する負極アセンブリと、
それぞれ、各遮断管に入り込むように、各正負極端板の各分岐管と、入り口出口合流管との間に設けられ、管径が各分岐管より大きい複数の遮断管とが、含有され、
各遮断管の内壁面には、それぞれ、複数の絶縁材質からなるフィンが設けられる
ことを特徴とするフロー電池の岐路電流抑制装置。 - 上記請求項１または２に記載のフロー電池の岐路電流抑制装置の各正負極端板に設けられた各分岐管と、入り口出口合流管との間には、それぞれ、各分岐管が各遮断管に入り込むように、管径が各分岐管よりも大きい遮断管が設置され、各正負極端板までに運搬された仕事液体が、各遮断管により、液体流遮断が形成され、また、遮断された仕事液体の間に、気体空間だけが保留されて、各正負極端板の仕事液体が、導電経路を形成しなく、岐路電流の発生を抑制する、ことを特徴とするフロー電池の岐路電流抑制方法。
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