JP6692218B2 - Power storage device - Google Patents
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Description
本発明は、電力貯蔵デバイスに関する。 The present invention relates to power storage devices.
水酸化ニッケルなどの正極活物質を含有する正極板と、水素貯蔵合金を含有する負極板と、正極板と負極板との間に挟持されたセパレータとを含む単位セルを有する電力貯蔵デバイス(「ニッケル水素二次電池」とも呼ばれる)が知られている。その中でも民生用のニッケル水素二次電池では、正極板で発生する酸素ガスを負極板で消費させ、負極板における水素ガスの発生を防止することにより、内部圧力の上昇を抑制して密閉構造を可能としている。具体的には、民生用の密閉型ニッケル水素二次電池では、満充電の状態から更に充電が行われる過充電時に、正極板において水の電気分解が起こり、酸素ガスが発生する。過充電時に正極板で発生した酸素ガスは、負極板へと移動し、負極板の水素貯蔵合金に貯蔵された水素と反応して水を生成する。このようにして負極板における水の電気分解(すなわち、水素ガスの発生)が抑制される。その一方、水の電気分解及び生成反応によって過充電時に電池に供給された電気エネルギーは、熱エネルギーとして失われてしまう。 A power storage device having a unit cell including a positive electrode plate containing a positive electrode active material such as nickel hydroxide, a negative electrode plate containing a hydrogen storage alloy, and a separator sandwiched between the positive electrode plate and the negative electrode plate (“ Nickel-hydrogen secondary battery "is also known). Among them, in nickel-metal hydride secondary batteries for consumer use, oxygen gas generated in the positive electrode plate is consumed in the negative electrode plate to prevent generation of hydrogen gas in the negative electrode plate, thereby suppressing increase in internal pressure and providing a sealed structure. It is possible. Specifically, in a sealed nickel-hydrogen secondary battery for consumer use, when the battery is overcharged from a fully charged state, water is electrolyzed in the positive electrode plate to generate oxygen gas. Oxygen gas generated in the positive electrode plate during overcharging moves to the negative electrode plate and reacts with hydrogen stored in the hydrogen storage alloy of the negative electrode plate to generate water. In this way, electrolysis of water (that is, generation of hydrogen gas) in the negative electrode plate is suppressed. On the other hand, the electric energy supplied to the battery during overcharge due to the electrolysis and formation reaction of water is lost as heat energy.
そこで、特許文献1には、上記のニッケル水素二次電池の構成に、負極板で発生する水素ガスを貯蔵する水素貯蔵室及び正極板で発生する酸素ガスを貯蔵する酸素貯蔵室を設ける技術が提案されている。
この技術によると、過充電時に水の生成反応が起こらず、負極板で発生した水素ガス及び正極板で発生した酸素ガスをそれぞれ水素貯蔵室及び酸素貯蔵室に貯蔵することができる。また、この技術によると、貯蔵された水素ガス及び酸素ガスは、放電時に電気エネルギーに変換して再利用できるため、エネルギー利用効率が高い。
Therefore,
According to this technique, a water generation reaction does not occur during overcharge, and hydrogen gas generated in the negative electrode plate and oxygen gas generated in the positive electrode plate can be stored in the hydrogen storage chamber and the oxygen storage chamber, respectively. Further, according to this technique, the stored hydrogen gas and oxygen gas can be converted into electric energy and reused at the time of discharge, so that the energy use efficiency is high.
しかしながら、過充電時に正極板で発生した酸素ガスは少なからず負極板へと移動する。そして特許文献1では、過充電時に負極板から水素が発生しないように負極板の容量を正極板の容量よりも過剰に設けられていない(すなわち、充電リザーブが設けられていない)ため、酸素ガスが水素貯蔵合金と反応する可能性がある。その結果、水素貯蔵合金の酸化によって負極板が損傷又は劣化してしまうことがある。
However, a large amount of oxygen gas generated in the positive electrode plate during overcharge moves to the negative electrode plate. In
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、負極板の損傷又は劣化を抑制しつつ、過充電時に供給される電気エネルギーを効率良く貯蔵することができる電力貯蔵デバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an electric power storage device capable of efficiently storing electric energy supplied during overcharge while suppressing damage or deterioration of a negative electrode plate. The purpose is to provide.
本発明者らは、上記のような問題を解決すべく鋭意研究した結果、正極板との間で正極液体流路を形成する正極流路板を設け、この正極流路板に正極活物質を含有する正極液体を流通させることにより、正極板が過充電となって酸素ガスが生成することを抑制し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have provided a positive electrode flow channel plate that forms a positive electrode liquid flow channel between the positive electrode plate and the positive electrode flow channel plate with a positive electrode active material. It has been found that by circulating the contained positive electrode liquid, it is possible to prevent the positive electrode plate from being overcharged to generate oxygen gas, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は、正極活物質を含有する正極板と、
水素貯蔵合金を含有する負極板と、
前記正極板と前記負極板との間に挟持され、アルカリ電解液を含有するセパレータと、
正極活物質を含有する正極液体が流通する正極液体流路を前記正極板との間で形成する正極流路板と、
負極ガスが流通する負極ガス流路を前記負極板との間で形成する負極流路板と
を含む単位セルを有し、
前記正極液体流路は、前記正極液体を送受する第1正極液体タンク及び第2正極液体タンクに接続されており、
前記負極ガス流路は、前記負極ガスを送受する負極ガス貯蔵タンクに接続されている
ことを特徴とする電力貯蔵デバイスである。
That is, the present invention, a positive electrode plate containing a positive electrode active material,
A negative electrode plate containing a hydrogen storage alloy,
Sandwiched between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a separator containing an alkaline electrolyte,
A positive electrode flow channel plate for forming a positive electrode liquid flow channel in which a positive electrode liquid containing a positive electrode active material flows, and the positive electrode plate,
A unit cell including a negative electrode flow channel plate for forming a negative electrode gas flow channel through which the negative electrode gas flows, and the negative electrode plate,
The positive electrode liquid channel is connected to a first positive electrode liquid tank and a second positive electrode liquid tank for sending and receiving the positive electrode liquid,
The negative electrode gas flow path is connected to a negative electrode gas storage tank for transmitting and receiving the negative electrode gas, which is an electric power storage device.
本発明によれば、負極板の損傷又は劣化を抑制しつつ、過充電時に供給される電気エネルギーを効率良く貯蔵することができる電力貯蔵デバイスを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power storage device capable of efficiently storing electric energy supplied during overcharge while suppressing damage or deterioration of the negative electrode plate.
以下、本発明の電力貯蔵デバイスの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the power storage device of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、本実施の形態の電力貯蔵デバイスの概略概念図である。
図1において、電力貯蔵デバイス1は、正極板2と、負極板3と、正極板2と負極板3との間に挟持されたセパレータ4と、正極板2との間で正極液体流路5を形成する正極流路板6と、負極板3との間で負極ガス流路7を形成する負極流路板8とを含む単位セルを有する。また、図示していないが、正極液体流路5は第1正極液体タンク9及び第2正極液体タンク10に正極液体用配管12を介して接続されており、負極ガス流路7は負極ガス貯蔵タンク11に負極ガス用配管15を介して接続されている。正極液体流路5と第1正極液体タンク9との間の正極液体用配管12には第1送液ポンプ13が設けられ、正極液体流路5と第2正極液体タンク10との間の正極液体用配管12には第2送液ポンプ14が設けられている。
FIG. 1 is a schematic conceptual diagram of the power storage device of the present embodiment.
In FIG. 1, a
正極板2は正極活物質を含有する。正極活物質としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。正極活物質の例としては、Ni(OH)2(水酸化ニッケル)、NiOOH(オキシ水酸化ニッケル)、LiCoO2(コバルト酸リチウム)などが挙げられる。これらは、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、正極板2は、公知の様々な正極活物質の中でも、水酸化ニッケル及びオキシ水酸化ニッケルの少なくとも1種を含有することが好ましい。ここで、水酸化ニッケルは、電力貯蔵デバイス1が放電状態にあるときの正極活物質であり、オキシ水酸化ニッケルは、電力貯蔵デバイス1が充電状態にあるときの正極活物質である。
The positive electrode plate 2 contains a positive electrode active material. The positive electrode active material is not particularly limited, and those known in the art can be used. Examples of the positive electrode active material include Ni (OH) 2 (nickel hydroxide), NiOOH (nickel oxyhydroxide), LiCoO 2 (lithium cobalt oxide), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. The positive electrode plate 2 preferably contains at least one of nickel hydroxide and nickel oxyhydroxide among various known positive electrode active materials. Here, nickel hydroxide is a positive electrode active material when the
また、正極板2は、焼結式であっても非焼結式であってもよい。
焼結式の正極板2は、例えば、次のようにして作製することができる。まず、ニッケルメッキが施されたパンチングメタルの両主面に、ニッケル粒子を含有するペーストを塗着し、1000℃程度で焼結することによって焼結板を得る。次に、焼結板をニッケル塩溶液に含浸した後、焼結板をアルカリ水溶液に浸漬する。ニッケル塩溶液への含浸とアルカリ水溶液への浸漬とを繰り返すことにより、焼結板に水酸化ニッケルを担持させることができる。
非焼結式の正極板2は、ニッケル製の多孔質基材に、水酸化ニッケル粒子を含有するペーストを含浸させた後、乾燥及び圧延を行うことによって作製することができる。多孔質基材としては、例えば、発泡ニッケル、マット状のニッケル繊維などを用いることができる。
Further, the positive electrode plate 2 may be a sintered type or a non-sintered type.
The sintered positive electrode plate 2 can be manufactured, for example, as follows. First, a paste containing nickel particles is applied on both main surfaces of a nickel-plated punching metal and sintered at about 1000 ° C. to obtain a sintered plate. Next, after impregnating the sintered plate with the nickel salt solution, the sintered plate is immersed in an alkaline aqueous solution. By repeating the impregnation into the nickel salt solution and the immersion into the alkaline aqueous solution, nickel hydroxide can be supported on the sintered plate.
The non-sintered positive electrode plate 2 can be manufactured by impregnating a nickel porous substrate with a paste containing nickel hydroxide particles, followed by drying and rolling. As the porous substrate, for example, foamed nickel, matte nickel fiber or the like can be used.
負極板3は水素貯蔵合金を含有する。水素貯蔵合金としては、水素の貯蔵が可能であれば特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。水素貯蔵合金の例としては、Mm−Ni−Co−Mn−Al系合金(「Mm」はミッシュメタルと称される希土類元素の混合物である)、Mm−Mg−Ni−Al系合金(「コバルトフリー合金」とも称される)、MmNi5、LaNi5などが挙げられる。これらは、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
負極板3は、例えば、水素貯蔵合金を成形加工することによって作製することができる。
The negative electrode plate 3 contains a hydrogen storage alloy. The hydrogen storage alloy is not particularly limited as long as it can store hydrogen, and those known in the art can be used. Examples of hydrogen storage alloys include Mm-Ni-Co-Mn-Al alloys ("Mm" is a mixture of rare earth elements called misch metal), Mm-Mg-Ni-Al alloys ("cobalt". Also referred to as “free alloy”), MmNi 5 , LaNi 5, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The negative electrode plate 3 can be produced, for example, by molding a hydrogen storage alloy.
セパレータ4は、電気絶縁性であり、正極板2と負極板3との電気的な接触を防止する。セパレータ4は、アルカリ電解液を含有(保持)しており、プロトンを透過させることができる。
セパレータ4の材料としては、電気化学デバイス用セパレータに利用されているものを用いることができる。例えば、ポリオレフィン製の不織布、微多孔膜などをセパレータ4として用いることができる。ポリオレフィンの例としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられる。
セパレータ4は、イオン交換能を有していてもよく、また、表面に親水化処理が施されていてもよい。セパレータ4の親水化処理としては、特に限定されないが、セパレータ4の表面のスルホン化、セパレータ4の表面のプラズマ処理などが挙げられる。
The
As the material of the
The
アルカリ電解液としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。アルカリ電解液は、イオン伝導率が高いことが好ましい。アルカリ電解液の例としては、高濃度の水酸化カリウム(KOH)を含有する水溶液が挙げられる。この水溶液中のKOH濃度は、一般に10〜40質量%程度である。
また、アルカリ電解液は、複数の水酸化物を含有していてもよい。例えば、アルカリ電解液は、KOH及び水酸化ナトリウム(NaOH)の2種の水酸化物を含有していてもよい。また、アルカリ電解液は、KOH、NaOH及び水酸化リチウム(LiOH)の3種の水酸化物を含有していてもよい。
The alkaline electrolyte is not particularly limited, and those known in the art can be used. The alkaline electrolyte preferably has a high ionic conductivity. An example of the alkaline electrolyte is an aqueous solution containing high concentration potassium hydroxide (KOH). The KOH concentration in this aqueous solution is generally about 10 to 40% by mass.
Moreover, the alkaline electrolyte may contain a plurality of hydroxides. For example, the alkaline electrolyte may contain two hydroxides, KOH and sodium hydroxide (NaOH). Further, the alkaline electrolyte may contain three kinds of hydroxides of KOH, NaOH and lithium hydroxide (LiOH).
正極流路板6としては、特に限定されないが、導電性を有するモールド樹脂板、カーボン板、耐アルカリ性を示す金属板(例えば、ステンレス板)などを用いることができる。
正極流路板6は、正極板2との間で正極液体流路5を形成するため、正極液体流路5となり得る溝部を有する。正極流路板6の溝部は、プレス成形、切削加工などの公知の方法によって形成することができる。
正極流路板6の溝部形状(すなわち、正極液体流路5の形状)は、特に限定されず、図2に示すような各種形状とすることができる。ここで、図2は、正極流路板6の溝部側の上面図である。正極流路板6の溝部形状は、正極液体流路5を流れる正極液体が正極活物質を含有しており、正極液体の粘度が高くなり易いため、圧力損失の小さな直線状又はそれに類する形状であることが好ましい。なお、図2及び3で示した溝部の形状は、一部の例を示したに過ぎず、溝の数及び幅などは適宜変更することができる。また、図2では示されていないが、正極流路板6の溝部(正極液体流路5)は、第1正極液体タンク9及び第2正極液体タンク10に繋がる正極液体用配管12と接続可能なようになっている。
The positive electrode
The positive electrode
The shape of the groove portion of the positive electrode flow path plate 6 (that is, the shape of the positive electrode liquid flow path 5) is not particularly limited, and various shapes as shown in FIG. 2 can be used. Here, FIG. 2 is a top view of the groove portion side of the positive electrode
正極流路板6の溝部(正極液体流路5)の深さは、特に限定されないが、正極流路板6の強度等を考慮すると、正極流路板6の厚さに対して、好ましくは5%〜50%、より好ましくは10%〜40%である。なお、正極流路板6の厚さは、特に限定されないが、一般に0.1mm〜20mmである。
正極流路板6の溝部(正極液体流路5)の断面形状は、特に限定されず、図3に示すような矩形状、V字状、台形状、U字状などの各種形状とすることができる。その中でも、断面形状は、矩形状、U字状、台形状であることが好ましい。また、溝部の断面幅は、特に限定されないが、一般に0.1mm〜10mmである。
The depth of the groove portion (positive electrode liquid flow path 5) of the positive electrode
The cross-sectional shape of the groove portion (positive electrode liquid flow path 5) of the positive electrode
正極液体流路5を流れる正極液体は、正極活物質を含有する。正極液体に含有される正極活物質としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。また、正極液体に含有される正極活物質の種類は、正極板2に含有される正極活物質と同一であっても異なっていてもよいが、正極板2に含有される正極活物質と同一であることが好ましい。
The positive electrode liquid flowing through the positive electrode
正極液体は、一般に正極活物質が分散した懸濁液であるが、ゲル状であってもよい。また、正極液体は一般にアルカリ性である。
正極液体に含有される正極活物質は、焼結した水酸化ニッケル粒子を粉砕した粒子、非焼結式の正極板2の多孔質基材を粉砕した粒子などを用いることができる。また、充放電を繰返した後に正極板2を回収し、正極活物質を取り出して粉砕することにより、再利用してもよい。
The positive electrode liquid is generally a suspension in which the positive electrode active material is dispersed, but it may be in the form of gel. In addition, the positive electrode liquid is generally alkaline.
The positive electrode active material contained in the positive electrode liquid may be particles obtained by crushing sintered nickel hydroxide particles, particles obtained by crushing the porous base material of the non-sintered positive electrode plate 2, or the like. Further, the positive electrode plate 2 may be recovered after repeating charging and discharging, and the positive electrode active material may be taken out and crushed to be reused.
正極液体に含有される正極活物質の形状は、正極板2との接触効率、及び正極液体中での流動性を考慮すると、球形であることが好ましい。したがって、正極液体に含有される正極活物質は、球状化処理が施されていることが好ましい。球状化処理としては、特に限定されないが、ボールミルなどを用いて行うことができる。
正極液体に含有される正極活物質の平均粒径は、特に限定されないが、好ましくは0.1μm以上1mm以下である。正極活物質の平均粒径を0.1μm以上とすることにより、正極板2と正極活物質との接触効率が向上し、電子の受け渡しが容易となる。また、正極活物質の平均粒径を1mm以下とすることにより、例えば、正極活物質が正極液体流路5内で凝集して目詰まりを起こすなどの不具合を抑制することができる。ただし、正極液体流路5の断面積を大きくした場合にはこの限りでない。
ここで、本明細書において「平均粒径」とは、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値50%での粒径を意味する。
The shape of the positive electrode active material contained in the positive electrode liquid is preferably spherical in consideration of the contact efficiency with the positive electrode plate 2 and the fluidity in the positive electrode liquid. Therefore, the positive electrode active material contained in the positive electrode liquid is preferably spheroidized. The spheroidizing treatment is not particularly limited, but can be performed using a ball mill or the like.
The average particle size of the positive electrode active material contained in the positive electrode liquid is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more and 1 mm or less. By setting the average particle size of the positive electrode active material to be 0.1 μm or more, the contact efficiency between the positive electrode plate 2 and the positive electrode active material is improved, and the transfer of electrons is facilitated. Further, by setting the average particle size of the positive electrode active material to 1 mm or less, it is possible to suppress problems such as the positive electrode active material being aggregated in the positive electrode
Here, in the present specification, the “average particle size” means the particle size at an integrated value of 50% in the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method.
正極液体は、正極活物質子の分散状態を安定化させるために分散剤をさらに含有していてもよい。分散剤としては、特に限定されないが、耐アルカリ性であることが好ましい。耐アルカリ性の分散剤の例としては、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリ−N−ビニルアセトアミド(PNVA)などが挙げられる。
正極液体は、導電性を付与するために、導電剤を含有していてもよい。導電剤の例としては、炭素粉末、炭素繊維などが挙げられる。導電剤は、正極液体の流動性を損なわないようにするため、平均粒径が0.1μm以上1mm以下であることが好ましい。
The positive electrode liquid may further contain a dispersant in order to stabilize the dispersed state of the positive electrode active material. The dispersant is not particularly limited, but is preferably alkali resistant. Examples of alkali-resistant dispersants include carboxymethyl cellulose (CMC), poly-N-vinyl acetamide (PNVA), and the like.
The positive electrode liquid may contain a conductive agent in order to impart conductivity. Examples of the conductive agent include carbon powder and carbon fiber. The conductive agent preferably has an average particle size of 0.1 μm or more and 1 mm or less so as not to impair the fluidity of the positive electrode liquid.
負極流路板8としては、特に限定されず、正極流路板6と同じものを用いることができる。負極流路板8の溝部形状(すなわち、負極ガス流路7の形状)は、正極流路板6の溝部形状と同一であっても異なっていてもよい。ただし、負極流路板8の溝部(負極ガス流路7)は、負極ガスが流れるため、正極液体が流れる正極流路板6の溝部(正極液体流路5)に比べて形状選択の自由度が高い。
The negative electrode
第1正極液体タンク9及び第2正極液体タンク10としては、耐アルカリ性を有し、正極液体によって腐食しない材料から形成されていれば特に限定されない。例えば、第1正極液体タンク9及び第2正極液体タンク10は、フッ素樹脂、フッ素ゴム、ステンレスなどの材料から形成されていることが好ましい。
第1正極液体タンク9及び第2正極液体タンク10は、正極液体中の正極活物質の沈殿を抑制する観点から、攪拌装置を備えていてもよい。
第1正極液体タンク9及び第2正極液体タンク10は、電力貯蔵デバイス1の運転開始時において、両方に正極液体が貯留されていてもよいし、いずれか一方に正極液体が貯留されていてもよい。ただし、充電又は放電のいずれからでも運転を開始できるように、第1正極液体タンク9及び第2正極液体タンク10の両方に正極液体が貯留されていていることが好ましい。
The first positive
The first positive
The first positive
負極ガス貯蔵タンク11としては、水素ガスなどの負極ガスによって腐食しない材料から形成されていれば特に限定されない。すなわち、負極ガス貯蔵タンク11は、負極ガスバリア性(例えば、水素ガスバリア性)を有していれば、金属、樹脂、ゴム、金属と樹脂との複合材などの各種材料から形成することができる。樹脂又はゴムなどを用いる場合、例えば、金属薄膜などのライニングを施すことにより、水素ガスバリア性を高めることができる。
The negative electrode
正極液体用配管12としては、特に限定されないが、耐アルカリ性を有し、正極液体によって腐食しない材料から形成されていれば特に限定されない。例えば、正極液体用配管12は、第1正極液体タンク9及び第2正極液体タンク10と同じ材料から形成されていてよい。
The positive electrode
第1送液ポンプ13及び第2送液ポンプ14としては、耐アルカリ性を有し、両方向に送液可能なポンプであれば特に限定されない。例えば、正極液体用配管12にフッ素ゴムなど可撓性材料を用いる場合、蠕動ポンプが好ましい。蠕動ポンプとは、内部が液体で満たされた可撓性の管を、回転運動するローラなどで外部から圧迫することにより、管内の液体を圧送するポンプである。なお、図1では、2つの送液ポンプ(第1送液ポンプ13及び第2送液ポンプ14)を用いた例を示したが、送液能力が高い送液ポンプであれば、1つの送液ポンプを用いてもよい。
The first
負極ガス用配管15は、水素ガスなどの負極ガスによって腐食しない材料から形成されていれば特に限定されない。すなわち、負極ガス用配管15は、負極ガス貯蔵タンク11と同様に、負極ガスバリア性(例えば、水素ガスバリア性)を有する各種材料から形成することができる。例えば、金属薄膜などのライニングを施したカーボンファイバー強化プラスチック(CFRP)などを用いることができる。
The negative
上記のような特徴を有する電力貯蔵デバイス1では、充電時に、負極板3において式(1)及び(2)で表される反応が起こる。
M+H2O+e−→MH+OH− (1)
2H2O+2e−→H2+2OH− (2)
上記式中、Mは水素貯蔵合金を表し、MHはプロトン(H+)を貯蔵した水素貯蔵合金を表す。
充電時、負極板3では、式(1)に示すように、水素貯蔵合金(M)とプロトン(H+)及び電子(e−)との反応によってMH及び水酸化物イオン(OH−)が生成する。式(1)の反応は、プロトン(H+)及び電子(e−)と反応し得る水素貯蔵合金がなくなるまで優先的に進行し、その後は式(2)の反応が優先的に進行する。式(2)の反応によって生成した水素ガス(H2)は、負極ガス流路7を通り、負極ガス用配管15を介して負極ガス貯蔵タンク11に送られる。
In the
M + H 2 O + e − → MH + OH − (1)
2H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH − (2)
In the above formula, M represents a hydrogen storage alloy, and MH represents a hydrogen storage alloy that stores protons (H + ).
During charging, on the negative electrode plate 3, MH and hydroxide ions (OH − ) are generated by the reaction of the hydrogen storage alloy (M) with the protons (H + ) and the electrons (e − ) as shown in the formula (1). To generate. The reaction of formula (1) proceeds preferentially until there is no hydrogen storage alloy that can react with protons (H + ) and electrons (e − ), and then the reaction of formula (2) preferentially proceeds. Hydrogen gas (H 2 ) generated by the reaction of the formula (2) passes through the negative electrode
また、正極板2では、正極活物質として水酸化ニッケル(Ni(OH)2)及びオキシ水酸化ニッケル(NiOOH)の少なくとも1種を用いた場合、充電時に式(3)及び(4)で表される反応が起こる。
Ni(OH)2+OH−→NiOOH+H2O+e− (3)
4OH−→O2+2H2O+4e− (4)
充電時、正極板2では、式(3)に示すように、水酸化ニッケルが水酸化物イオンと反応し、オキシ水酸化ニッケル及び水を生成すると共に、電子を放出する。充電状態が続き、式(3)の反応が進行して水酸化ニッケルが減少すると、式(4)に示すように酸素ガス(O2)が発生することになるけれども、本実施の形態の電力貯蔵デバイス1では、正極板2に接する正極流体経路5に正極液体を流通させることにより、正極活物質(水酸化ニッケル)を常に供給しているため、式(4)の反応が起こり難くなる結果、酸素ガスの発生を抑制することができる。
In addition, in the positive electrode plate 2, when at least one of nickel hydroxide (Ni (OH) 2 ) and nickel oxyhydroxide (NiOOH) is used as the positive electrode active material, it is represented by the formulas (3) and (4) at the time of charging. The reaction that takes place occurs.
Ni (OH) 2 + OH − → NiOOH + H 2 O + e − (3)
4OH − → O 2 + 2H 2 O + 4e − (4)
During charging, in the positive electrode plate 2, nickel hydroxide reacts with hydroxide ions to generate nickel oxyhydroxide and water, and at the same time, emits electrons, as shown in formula (3). If the state of charge continues and the reaction of the formula (3) proceeds to decrease the nickel hydroxide, oxygen gas (O 2 ) will be generated as shown in the formula (4). In the
充電時に正極流体経路5に正極液体を流通させる場合、第1送液ポンプ13及び第2送液ポンプ14が連動し、第2正極液体タンク10に貯留された放電状態の正極活物質(水酸化ニッケル)を含有する正極液体が、正極流体経路5に送り込まれる。正極流体経路5において、正極液体に含有される放電状態の正極活物質(水酸化ニッケル)が正極板2と接触して式(3)の反応が起こる。これにより、正極板2における放電状態の正極活物質(水酸化ニッケル)の減少に伴う式(4)の反応が起こり難くなるため、酸素ガスの発生を抑制しつつ、充電反応を継続することが可能となる。なお、正極板2と接触して充電状態となった正極活物質(オキシ水酸化ニッケル)を含有する正極液体は、正極流体経路5から第1正極液体タンク9に送り込まれる。
When the positive electrode liquid is circulated in the positive
第2正極液体タンク10から正極液体流路5への正極液体の供給量は、特に限定されず、電力貯蔵デバイス1の目的とする充電量に応じて適宜設定すればよい。正極液体に含有される正極活物質の中には、正極板2と接触できずに放電状態のまま正極液体流路5を通過する正極活物質も存在するため、目的とする充電量から算出される供給量よりも多くすることが好ましい。
The supply amount of the positive electrode liquid from the second positive
一方、放電時には、負極板3において上記(1)及び(2)と逆の反応が起こる。すなわち、放電時には、負極板3において式(5)及び(6)で表される反応が起こる。
MH+OH−→M+H2O+e− (5)
H2+2OH−→2H2O+2e− (6)
放電時、負極板3では、水素貯蔵合金に貯蔵された水素がプロトン及び電子となって放出され、水が生成する。
On the other hand, at the time of discharging, the reaction reverse to the above (1) and (2) occurs in the negative electrode plate 3. That is, during discharge, the reactions represented by the formulas (5) and (6) occur in the negative electrode plate 3.
MH + OH − → M + H 2 O + e − (5)
H 2 + 2OH − → 2H 2 O + 2e − (6)
At the time of discharging, in the negative electrode plate 3, hydrogen stored in the hydrogen storage alloy is released as protons and electrons to generate water.
また、放電時には、正極板2において上記式(3)及び(4)と逆の反応が起こる。すなわち、放電時には、正極板2において上記式(7)及び(8)で表される反応が起こる。ただし、本実施の形態の電力貯蔵デバイス1では、式(4)の反応が起こることを抑制しているため、式(8)の反応も起こり難い。
NiOOH+H2O+e−→Ni(OH)2+OH− (7)
O2+2H2O+4e−→4OH− (8)
放電時、正極板2では、オキシ水酸化ニッケルが還元されて水酸化ニッケルが生成する。
Further, at the time of discharging, a reaction opposite to the above expressions (3) and (4) occurs in the positive electrode plate 2. That is, during discharge, the reactions represented by the above formulas (7) and (8) occur in the positive electrode plate 2. However, in the
NiOOH + H 2 O + e − → Ni (OH) 2 + OH − (7)
O 2 + 2H 2 O + 4e − → 4OH − (8)
During discharge, nickel oxyhydroxide is reduced on the positive electrode plate 2 to produce nickel hydroxide.
放電時に正極流体経路5に正極液体を流通させる場合、第1送液ポンプ13及び第2送液ポンプ14が連動し、第1正極液体タンク9に貯留された充電状態の正極活物質(オキシ水酸化ニッケル)を含有する正極液体が、正極流体経路5に送り込まれる。正極流体経路5において、正極液体に含有される充電状態の正極活物質(オキシ水酸化ニッケル)が正極板2と接触して式(7)の反応が起こる。したがって、正極板2中の充電状態の正極活物質(オキシ水酸化ニッケル)が減少しても、正極液体から充電状態の正極活物質(オキシ水酸化ニッケル)が供給されるため、放電反応を継続して行うことができ、正極板2が過放電となることを抑制することができる。なお、正極板2と接触して放電状態となった正極活物質(水酸化ニッケル)を含有する正極液体は、正極流体経路5から第2正極液体タンク10に送り込まれる。
When the positive electrode liquid is circulated in the positive
第1正極液体タンク9から正極液体流路5への正極液体の供給量は、特に限定されず、電力貯蔵デバイス1の目的とする放電量に応じて適宜設定すればよい。正極液体に含有される正極活物質の中には、正極板2と接触できずに充電状態のまま正極液体流路5を通過する正極活物質も存在するため、目的とする放電量から算出される供給量よりも多くすることが好ましい。
The supply amount of the positive electrode liquid from the first positive
負極板3において水素ガスが発生する式(2)の反応は、過電圧が小さく、効率的な反応である一方、正極板2において酸素ガスが発生する式(4)の反応は、過電圧が大きく、効率的な反応とは言えない。したがって、充放電時に酸素ガスの発生を伴う電力貯蔵デバイス1では、充放電効率が低下してしまう。これに対して、本実施の形態の電力貯蔵デバイス1は、充放電時に酸素ガスの発生を抑制することができるため、充放電効率を向上させることができる。
The reaction of the formula (2) in which hydrogen gas is generated in the negative electrode plate 3 is an efficient reaction with a small overvoltage, while the reaction of the formula (4) in which oxygen gas is generated in the positive electrode plate 2 has a large overvoltage. Not an efficient reaction. Therefore, in the
上記のような特徴を有する本実施の形態の電力貯蔵デバイス1によれば、充放電時に正極板2における酸素ガスの発生を抑制することができるため、酸素ガスが負極板3の水素貯蔵合金と反応することを防止することができる。したがって、負極板3の損傷又は劣化を抑制しつつ、過充電時に供給される電気エネルギーを効率良く貯蔵することができる。
According to the
実施の形態2.
本実施の形態の電力貯蔵デバイスの基本的な構成は、実施の形態1の電力貯蔵デバイス1と同じである。そのため、実施の形態1の電力貯蔵デバイス1で説明した内容と同一ないし均等な部分の説明については省略すると共に、同じ構成については同一符号を付して説明する。なお、本実施の形態の電力貯蔵デバイスは、実施の形態1の電力貯蔵デバイス1の概略概念図と同じ基本構造を有する。
本実施の形態の電力貯蔵デバイス1は、正極液体流路5を流通する正極液体を撹拌する手段をさらに備えている点で、実施の形態1の電力貯蔵デバイス1と異なる。
正極液体流路5を流通する正極液体を撹拌する手段としては、特に限定されず、各種方法を用いることができる。その中でも、磁石又は電磁石を用いる方法が容易であるため好ましい。当該手段によって正極液体を攪拌することにより、正極液体中に含有される正極活物質が正極板2と接触し易くなり、充電時に正極板2において酸素ガスがより一層発生し難くなる。
Embodiment 2.
The basic configuration of the power storage device of the present embodiment is the same as that of
The
The means for stirring the positive electrode liquid flowing through the positive
正極液体流路5を流通する正極液体を磁石又は電磁石を用いて撹拌する場合、正極液体は強磁性体粒子さらに含有する。正極液体流路5を流通する正極液体に含有される強磁性体粒子が、磁石又は電磁石に引き寄せられることにより、正極液体を撹拌することができる。特に、電磁石を用いれば、必要に応じて、磁力のオン・オフを切り替えることができるため、正極液体の撹拌を効率的に行うことができる。
磁石又は電磁石としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。
磁石の例としいては、フェライト磁石、ネオジウム磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石などが挙げられる。
When the positive electrode liquid flowing through the positive electrode
The magnet or electromagnet is not particularly limited, and known ones can be used.
Examples of magnets include ferrite magnets, neodymium magnets, samarium cobalt magnets, and alnico magnets.
正極液体に含有される強磁性体粒子としては、特に限定されないが、耐アルカリ性であることが好ましい。強磁性体粒子の例としては、ニッケルが挙げられる。
強磁性体粒子の平均粒径は、特に限定されないが、正極液体の流動性を損なわないようにするため、0.1μm以上1mm以下であることが好ましい。
The ferromagnetic particles contained in the positive electrode liquid are not particularly limited, but are preferably alkali resistant. An example of the ferromagnetic particles is nickel.
The average particle size of the ferromagnetic particles is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more and 1 mm or less so as not to impair the fluidity of the positive electrode liquid.
磁石又は電磁石の配置方法は、特に限定されないが、正極液体流路5を流通する正極液体の流れ方向に沿って螺旋状となるように正極流路板6に配置されていることが好ましい。ここで、磁石又は電磁石を正極液体の流れ方向に沿って螺旋状となるように正極流路板6に配置した状態を説明するための、正極流路板6の溝部側の上面図を図4に示す。図4に示すように、磁石又は電磁石20は、正極流路板6の溝部の側面及び底面に、正極液体の流れ方向Dに対して螺旋状となるように配置される。このように磁石又は電磁石20を正極流路板6に配置することにより、強磁性体粒子を含有する正極液体が流れ方向Dに沿って流れる際に、正極液体中の強磁性体粒子が磁石又は電磁石20に引き寄せられる結果、正極液体流路5を流通する正極液体を撹拌することができる。その結果、正極液体流路5を流通する間に正極板2と接触して反応する正極活物質を増大させることができる。
The method of arranging the magnets or electromagnets is not particularly limited, but it is preferable that the magnets or electromagnets are arranged on the positive electrode
また、磁石又は電磁石20は、正極液体と接触すると、磁石又は電磁石20の表面に強磁性体粒子が強固に付着してしまう恐れがあるため、正極液体と直接接しないことが好ましい。
磁石又は電磁石20を正極液体と直接接しないようにするためには、モールド成形による正極流路板6の形成時において、磁石又は電磁石20を埋め込めばよい。また、正極流路板6をプレス成形又は切削加工によって形成する場合には、正極流路板6の裏面側(流路が形成されていない側)から表面側(流路が形成されている側)に貫通しないように磁石又は電磁石20を配置できる空間を形成しておき、そこに磁石又は電磁石20を配置してもよい。さらに、正極流路板6の表面側から磁石又は電磁石20を配置する空間を形成した場合には、磁石又は電磁石20を空間に配置した後に樹脂などを用いて正極液体が直接接しないように被覆してもよい。
Further, when the magnet or
In order to prevent the magnet or
また、正極液体流路5は、その流路構造によって正極液体を撹拌するために、正極液体の流れ方向Dに沿って螺旋状に溝部又は突起部が形成されていることが好ましい。ここで、正極液体の流れ方向Dに沿って螺旋状に溝部又は突起部を正極液体流路5に形成した状態を説明するための、正極流路板6の溝部側の上面図を図5に示す。図5に示すように、溝部又は突起部21は、正極流路板6の溝部の側面及び底面に、正極液体の流れ方向Dに対して螺旋状に形成されている。このように溝部又は突起部21を正極液体流路5に形成することにより、正極液体流路5を流れる正極液体が、溝部又は突起部21に沿って回転するような力を受けるため、正極液体を撹拌させることができる。特に、図4に示すような磁石又は電磁石20の配置を行うと共に、図5に示すような溝部又は突起部21を正極液体流路5に形成することにより、正極液体の撹拌を促進することが可能となる。
Further, in the positive electrode
上記のような特徴を有する本実施の形態の電力貯蔵デバイス1によれば、正極液体流路5を流れる正極液体を効率的に撹拌することにより、正極液体中に含有される正極活物質が正極板2と接触し易くなる。その結果、充放電時に正極板2における酸素ガスの発生を抑制する効果が増大し、酸素ガスが負極板3の水素貯蔵合金と反応することをより一層防止することができる。
According to the
実施の形態3.
本実施の形態の電力貯蔵デバイスの基本的な構成は、実施の形態1及び2の電力貯蔵デバイス1と同じである。そのため、実施の形態1及び2の電力貯蔵デバイス1で説明した内容と同一ないし均等な部分の説明については省略すると共に、同じ構成については同一符号を付して説明する。
Embodiment 3.
The basic configuration of the power storage device of the present embodiment is the same as that of the
図6は、本実施の形態の電力貯蔵デバイスの概略概念図である。
図6において、電力貯蔵デバイス30は、2つの単位セルが電気的に直列に接続された積層体となっており、積層体の下部に負極集電板31及び積層体の上部に正極集電板32が配置されている点で、実施の形態1及び2の電力貯蔵デバイス1と異なる。なお、図6では、2つの単位セルが電気的に直列に接続された積層体を示しているが、単位セルの数は3つ以上であってもよい。
FIG. 6 is a schematic conceptual diagram of the power storage device of the present embodiment.
In FIG. 6, the
負極集電板31及び正極集電板32としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。
電力貯蔵デバイス30において、2つの隣接する単位セルは、一方の単位セルの正極流路板6と、他方の単位セルの負極流路板8とを接触させるようにして積層される。このとき、隣接する正極流路板6及び負極流路板8の代わりに1つの流路板を用い、この流路板の両面に正極液体流路5及び負極ガス流路7となる溝部を形成してもよい。
The negative electrode
In the
上記のような特徴を有する本実施の形態の電力貯蔵デバイス30によれば、複数の単位セルを電気的に直列に接続しているため、充放電効率を高めることができる。すなわち、複数の単位セルの電気的な直列接続により、電圧を高めることができ、同じ電力の充放電であっても電流を小さくすることができる。特に、電気抵抗による電力損失は、電流の2乗に比例するため、直列接続された単位セルの積層数を増やして電流を小さくすることにより、電力損失を低減し、充放電効率を高めることができる。
According to the
上記で説明した実施の形態1〜3の電力貯蔵デバイス1,30は、例えば、太陽光発電、風力発電などの自然エネルギー発電の電力貯蔵を目的とする定置型電力貯蔵デバイスとして好適に用いることができる。その理由は以下の通りである。
一般に、太陽光発電、風力発電などの自然エネルギー発電は、設備容量によって最大入出力(kW)が決定される。しかし、自然エネルギー発電は、気象条件の影響を受け易いため、単位時間内の発電量(kWh)が一定ではない。したがって、自然エネルギー発電の電力貯蔵には、最大入出力(kW)が一定であり且つ蓄電容量(kWh)が可変である電力貯蔵デバイスが必要である。また、自然エネルギー発電に用いられる電力貯蔵デバイスが一般に定置型であること考慮すると、電力貯蔵デバイスはコンパクトな構成であることが望ましい。
The
Generally, the maximum input / output (kW) is determined by the installed capacity of natural energy power generation such as solar power generation and wind power generation. However, since renewable energy power generation is easily affected by weather conditions, the amount of power generation (kWh) per unit time is not constant. Therefore, the power storage of the natural energy power generation requires a power storage device having a constant maximum input / output (kW) and a variable storage capacity (kWh). Further, considering that the power storage device used for natural energy power generation is generally a stationary type, it is desirable that the power storage device has a compact configuration.
密閉型ニッケル水素二次電池、密閉型リチウムイオン二次電池などの密閉型二次電池は、電池内に充填された固体活物質の量によって蓄電容量が制約されるため、蓄電容量が可変ではない。密閉型二次電池を用いて、蓄電容量を増やすためには、複数の単電池からデバイスを構成する必要がある。しかしながら、単電池を増加すると、最大入出力も不必要に増えることになり、自然エネルギー発電の貯蔵には適しているとは言えない。
これに対して実施の形態1〜3の電力貯蔵デバイス1,30は、固体活物質(例えば、正極活物質、及び水素が貯蔵された水素貯蔵合金)と、流体活物質(例えば、水素ガス、正極液体)とを併用しているため、固体活物質による蓄電容量の制約を緩和することができる。また、第1正極液体タンク9、第2正極液体タンク10及び負極ガス貯蔵タンク11の容量を変更することにより、電力貯蔵デバイス1,30の本体をコンパクトに構成しつつ蓄電容量を変更することができる。また、実施の形態1〜3の電力貯蔵デバイス1,30は、固体活物質が過充電となる領域でも使用できる上、実施の形態3の電力貯蔵デバイス30のような単位セルを積層した構成としても、最大入出力の増大を緩和することができる。したがって、実施の形態1〜3の電力貯蔵デバイス1,30は、密閉型二次電池に比べて自然エネルギー発電の電力貯蔵に特に適している。
A sealed secondary battery such as a sealed nickel-hydrogen secondary battery or a sealed lithium-ion secondary battery has a variable storage capacity because the storage capacity is limited by the amount of solid active material filled in the battery. .. In order to increase the storage capacity by using the sealed secondary battery, it is necessary to configure the device from a plurality of unit cells. However, increasing the number of unit cells unnecessarily increases the maximum input / output, and cannot be said to be suitable for storage of renewable energy power generation.
On the other hand, the
また、自然エネルギー発電は出力が不安定であるけれども、実施の形態1〜3の電力貯蔵デバイス1,30を用いることにより、自然エネルギー発電の出力平準化に寄与することも期待される。その理由は以下の通りである。
自然エネルギー発電の出力を平準化するためには、短周期変動(数分〜数十分程度の周期での出力変動)及び長周期変動(数十分〜数時間程度の周期での出力変動)の両方に対応する必要がある。従来、短周期変動に対応可能な電力貯蔵デバイスと、長周期変動に対応可能な電力貯蔵デバイスとを組み合わせることによって出力平準化の検討が行われていた。これに対して実施の形態1〜3の電力貯蔵デバイス1,30では、負極板3の損傷又は劣化を抑制することができるため、電極板の大面積化を行うことが可能である。そして、電極板を大面積とすることにより、負荷特性が向上し、短周期変動に対応することが可能となる。また、電力を水素ガスとして貯蔵することにより、長周期変動にも対応することが可能となる。
Further, although the output of the natural energy power generation is unstable, it is expected that the use of the
In order to equalize the output of natural energy power generation, short cycle fluctuations (output fluctuations in the cycle of several minutes to tens of minutes) and long cycle fluctuations (output fluctuations in the cycle of tens of minutes to several hours) It is necessary to deal with both. Conventionally, output leveling has been studied by combining a power storage device capable of coping with short cycle fluctuations and a power storage device capable of coping with long cycle fluctuations. On the other hand, in the
なお、容量可変の電力貯蔵デバイスとしては、レドックスフロー電池も知られている。しかしながら、レドックスフロー電池は、正極側及び負極側の両方に液体貯蔵タンクが必要であり、コンパクトな構成とすることが困難である。また、レドックスフロー電池では、両極液が混合することにより、自己放電が起こり、電力が損失する可能性もある。これに対して実施の形態1〜3の電力貯蔵デバイス1,30では、正極板2側のみに液体貯蔵タンク(第1正極液体タンク9及び第2正極液体タンク10)が設けられ、負極板3側は固体及び気体であるため、レドックスフロー電池のように両極液の混合によって自己放電が起こることはない。したがって、実施の形態1〜3の電力貯蔵デバイス1,30は、レドックスフロー電池に比べて自然エネルギー発電の電力貯蔵に適している。
A redox flow battery is also known as a variable capacity power storage device. However, the redox flow battery requires liquid storage tanks on both the positive electrode side and the negative electrode side, and it is difficult to make the structure compact. Further, in the redox flow battery, there is a possibility that self-discharge occurs due to the mixing of the two polar liquids, resulting in power loss. On the other hand, in the
また、実施の形態1〜3の電力貯蔵デバイス1,30では、正極液体用配管12及び負極ガス用配管15を長くすることにより、電力貯蔵デバイス1,30の単位セルから離れた位置に第1正極液体タンク9、第2正極液体タンク10及び負極ガス貯蔵タンク11を配置することができる。したがって、例えば、設置場所、設置面積などの条件に応じて、電力貯蔵デバイス1,30の構成を柔軟に変更することができる。これにより、電力貯蔵デバイス1,30の保守及び運用が容易になる。
In addition, in the
1,30 電力貯蔵デバイス、2 正極板、3 負極板、4 セパレータ、5 正極液体流路、6 正極流路板、7 負極ガス流路、8 負極流路板、9 第1正極液体タンク、10 第2正極液体タンク、11 負極ガス貯蔵タンク、12 正極液体用配管、13 第1送液ポンプ、14 第2送液ポンプ、15 負極ガス用配管、20 磁石又は電磁石、21 溝部又は突起部、31 負極集電板、32 正極集電板、D 流れ方向。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
水素貯蔵合金を含有する負極板と、
前記正極板と前記負極板との間に挟持され、アルカリ電解液を含有するセパレータと、
粒子状の正極活物質を含有する正極液体が流通する正極液体流路を前記正極板との間で形成する正極流路板と、
負極活物質である負極ガスが流通する負極ガス流路を前記負極板との間で形成する負極流路板と
を含む単位セルを有し、
前記正極液体流路は、前記正極液体を送受する第1正極液体タンク及び第2正極液体タ
ンクに接続されており、
前記正極液体流路は、流通する前記正極液体を撹拌する手段を備え、
前記負極ガス流路は、前記負極ガスを送受する負極ガス貯蔵タンクに接続されている
ことを特徴とする電力貯蔵デバイス。 A positive electrode plate containing a positive electrode active material,
A negative electrode plate containing a hydrogen storage alloy,
Sandwiched between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a separator containing an alkaline electrolyte,
A positive electrode flow channel plate for forming a positive electrode liquid flow channel in which a positive electrode liquid containing a particulate positive electrode active material flows, and the positive electrode plate,
A unit cell including a negative electrode flow channel plate that forms a negative electrode gas flow channel through which a negative electrode gas that is a negative electrode active material flows,
The positive electrode liquid channel is connected to a first positive electrode liquid tank and a second positive electrode liquid tank for sending and receiving the positive electrode liquid,
The positive electrode liquid flow path includes means for stirring the positive electrode liquid flowing therethrough,
The power storage device, wherein the negative electrode gas flow path is connected to a negative electrode gas storage tank that sends and receives the negative electrode gas.
水素貯蔵合金を含有する負極板と、 A negative electrode plate containing a hydrogen storage alloy,
前記正極板と前記負極板との間に挟持され、アルカリ電解液を含有するセパレータと、 Sandwiched between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a separator containing an alkaline electrolyte,
粒子状の正極活物質を含有する正極液体が流通する正極液体流路を前記正極板との間で形成する正極流路板と、 A positive electrode flow channel plate for forming a positive electrode liquid flow channel in which a positive electrode liquid containing a particulate positive electrode active material flows, and the positive electrode plate,
負極活物質である負極ガスが流通する負極ガス流路を前記負極板との間で形成する負極流路板と A negative electrode flow channel plate for forming a negative electrode gas flow channel through which a negative electrode gas that is a negative electrode active material flows, with the negative electrode plate;
を含む単位セルを有し、Has a unit cell containing
前記正極液体流路は、前記正極液体を送受する第1正極液体タンク及び第2正極液体タ The positive electrode liquid flow path includes a first positive electrode liquid tank and a second positive electrode liquid tank for sending and receiving the positive electrode liquid.
ンクに接続されており、Connected to the
前記負極ガス流路は、前記負極ガスを送受する負極ガス貯蔵タンクに接続され、 The negative electrode gas flow path is connected to a negative electrode gas storage tank for sending and receiving the negative electrode gas,
前記正極板に含有されている正極活物質および前記正極液体に含有されている正極活物質は、水酸化ニッケル及びオキシ水酸化ニッケルの少なくとも1種を含有することを特徴とする電力貯蔵デバイス。 The power storage device, wherein the positive electrode active material contained in the positive electrode plate and the positive electrode active material contained in the positive electrode liquid contain at least one of nickel hydroxide and nickel oxyhydroxide.
水素貯蔵合金を含有する負極板と、 A negative electrode plate containing a hydrogen storage alloy,
前記正極板と前記負極板との間に挟持され、アルカリ電解液を含有するセパレータと、 Sandwiched between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a separator containing an alkaline electrolyte,
粒子状の正極活物質を含有する正極液体が流通する正極液体流路を前記正極板との間で形成する正極流路板と、 A positive electrode flow channel plate for forming a positive electrode liquid flow channel in which a positive electrode liquid containing a particulate positive electrode active material flows, and the positive electrode plate,
負極活物質である負極ガスが流通する負極ガス流路を前記負極板との間で形成する負極流路板と A negative electrode flow channel plate for forming a negative electrode gas flow channel through which a negative electrode gas that is a negative electrode active material flows, with the negative electrode plate;
を含む単位セルを有し、Has a unit cell containing
前記正極液体流路は、前記正極液体を送受する第1正極液体タンク及び第2正極液体タ The positive electrode liquid flow path includes a first positive electrode liquid tank and a second positive electrode liquid tank for sending and receiving the positive electrode liquid.
ンクに接続されており、Connected to the
前記負極ガス流路は、前記負極ガスを送受する負極ガス貯蔵タンクに接続され、 The negative electrode gas flow path is connected to a negative electrode gas storage tank for sending and receiving the negative electrode gas,
前記正極液体流路は、前記正極液体の流れ方向に沿って螺旋状に溝部又は突起部が形成されていることを特徴とする電力貯蔵デバイス。 The power storage device according to claim 1, wherein the positive electrode liquid flow path has a groove or a protrusion formed in a spiral shape along a flow direction of the positive electrode liquid.
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