JP6336449B2 - フロー型電気化学セル - Google Patents
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Description
(a)側部材によって結合され、それぞれの多孔電極を半電池に具える、アノード半電池およびカソード半電池と、
(b)前記アノード半電池とカソード半電池の間に配置された、透過性分離層とを具えるフロー型電気化学セルにおいて、
(i)電解液供給部に接続された電解液流入領域と、電解液排出部に接続された電解液流出領域とが設けられ、
(ii)前記電解液流入領域および電解液流出領域が、前記多孔電極の反対側に配置され、
(iii)流入電解液は、前記透過性分離層に対して垂直に前記多孔電極を通って流れる、
ことを特徴とする電気化学セルを提供する。
(i)電解液が、電解液供給部に接続された電解液流入領域を介して供給され、
(ii)前記透過性分離層に対して垂直に前記多孔電極を通過する流れを生じさせ、
(iii)前記電解液は、セルから、前記多孔電極の前記電解液流入領域と反対側に配置された電解液流出領域を介して案内される、
ことを特徴とする方法によって実現される。
圧力損失=容積流量×粘度×長さ/(透過性×断面積)
電解液の粘度の平均が1.0E−2Pasのときは、したがって、約0.6MPaの圧力損失を確認することができる。
2 電気化学セル
3a、3b 多孔電極/不織繊維
4 透過性分離層
5 ネットワーク接続
6a、6b 不織繊維/多孔電極
7 側部材
8a アノード液
8b カソード液
9 本発明の電気化学セル
10 電解液流入領域
11 ワイドメッシュの支持構造/パーコレーター
12 電解液流入領域の閉端部
13a、13b 電解液供給部
14 電解液流出領域
15 さらなる支持構造(パーコレーター)
16 電解液排出部
17 流路
18 図6の上部領域
19 図6の下部領域
Claims (13)
- フロー型の電気化学セルにおいて、
(a)側部材によって区切られたアノード半電池およびカソード半電池であって、それぞれの多孔電極を半電池に具える、アノード半電池およびカソード半電池と、
(b)前記アノード半電池とカソード半電池の間に配置された、透過性分離層と、
(c)電解液供給部に接続された電解液流入領域と、電解液排出部に接続された電解液流出領域と、を具え、
(i)前記電解液排出部は、前記電解液供給部に対して電解液の流路に沿った反対側の端部に設けられており、
(ii)前記電解液流入領域および電解液流出領域が、前記多孔電極に沿って、当該多孔電極を挟んで反対側に配置され、
(iii)前記電解液流入領域が、流路の末端に閉端部を有しており、
(iv)流入電解液は、前記透過性分離層に対して垂直に前記多孔電極を通って流れ、
(v)前記電解液流入領域にはワイドメッシュの支持構造が設けられており、当該ワイドメッシュの支持構造の流れ抵抗が、前記多孔電極の流れ抵抗よりも小さい
ことを特徴とする電気化学セル。 - 請求項1に記載の電気化学セルにおいて、前記電解液流入領域が前記透過性分離層に接しており、流入電解液が、前記電解液流入領域から前記電解液流出領域へ、前記多孔電極を通って前記透過性分離層に対して垂直に離れる方向に流れることを特徴とする電気化学セル。
- 請求項1または2に記載の電気化学セルにおいて、前記電解液流入領域が、前記透過性分離層と前記多孔電極との間に配置され、前記電解液流出領域が、前記多孔電極と前記側部材との間に配置されている、またはこの逆の配置であることを特徴とする電気化学セル。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、前記電解液流入領域および/または前記電解液流出領域が、前記多孔電極および/または前記側部材に、1または複数の流路により統合されていることを特徴とする電気化学セル。
- 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、前記電解液流出領域にワイドメッシュの支持構造が設けられていることを特徴とする電気化学セル。
- 請求項5に記載の電気化学セルにおいて、前記ワイドメッシュの支持構造が、織物または編物であることを特徴とする電気化学セル。
- 請求項5または6に記載の電気化学セルにおいて、前記ワイドメッシュの支持構造が、導電性材料、または導電性コーティングを有する材料からなることを特徴とする電気化学セル。
- 請求項5乃至7のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、前記ワイドメッシュの支持構造が、カーボンの支持構造であることを特徴とする電気化学セル。
- 請求項5乃至8のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、前記ワイドメッシュの支持構造は、前記多孔電極よりも低い流れ抵抗を示すことを特徴とする電気化学セル。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、前記多孔電極が、不織カーボン繊維、発泡体、または金属発泡体を含むことを特徴とする電気化学セル。
- 請求項1に記載のフロー型電気化学セルのセルスタック。
- 電解液が透過性分離層に対して垂直に多孔電極を通って流されるフロー型電気化学セルの運用方法において、
(i)電解液が、電解液供給部に接続された電解液流入領域を介して供給され、
(ii)前記透過性分離層に対して垂直に前記多孔電極を通過する流れを生じさせ、
(iii)前記電解液は、セルから、前記多孔電極の前記電解液流入領域と反対側に配置された電解液流出領域を介して案内され、
前記電解液流入領域にはワイドメッシュの支持構造が設けられており、当該ワイドメッシュの支持構造の流れ抵抗が、前記多孔電極の流れ抵抗よりも小さい
ことを特徴とする方法。 - 請求項12に記載の方法において、前記電解液が、前記透過性分離層から離れる方向に前記多孔電極を通って流れることを特徴とする方法。
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