JP6927200B2 - コンテナ型電池 - Google Patents
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Description
(1)本発明の一実施形態に係る電池は、価数の変化するイオンを含有する電解液が貯留される複数のタンクと、電解液を酸化還元することにより充放電を行うセルと、複数のタンクとセルとを接続する配管と、電解液を複数のタンクとセルの間で配管を介して循環させるポンプとを有している。本発明の一実施形態に係る電池は、複数のタンクと、セルと、配管と、ポンプとを格納するコンテナとを有している。コンテナは、底面と、側面と、上面とを有している。
(2)(1)において、コンテナは、幅方向と長手方向とを有しており、複数のタンクの各々は、幅方向に沿って並ぶように配置されていてもよい。
(4)(2)の電池は、電解液を冷却する冷却部を有し、冷却部は、長手方向において、複数のタンクとセルとの間に配置されるようにしてもよい。
(5)(2)の電池は、電解液を冷却する冷却部を有し、セルは、長手方向において、複数のタンクと前記冷却部との間に配置されてるようにしてもよい。
(6)(1)〜(5)の電池は、弁入口と弁出口とを含み、弁出口側から弁入口側への気体の流入を遮断する弁を有しており、弁入口は、複数のタンクのうちの少なくとも1つのタンク内部と連通しているようにしてもよい。
かかる構成により、タンクの破損を防止するとともに、タンク内部から弁を介して放出された気体がコンテナ内部に充満することを防止できる。
(12)(1)〜(11)において、コンテナは、底面から上面に向かう方向である高さ方向に向かって延びるガイド部材を有していてもよい。
(14)(1)〜(13)において、コンテナは、側面上のセルに対応する位置及び側面上のポンプに対応する位置の少なくとも一方が開閉可能となっていてもよい。
以下に、本発明の実施形態の詳細を図面を参照して説明する。なお、各図中同一または相当部分には同一符号を付している。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
以下に、第1の実施形態に係る電池の構成の概略を説明する。
図3は、第1の実施形態に係る電池の内部配置を示す上面図である。図3に示すように、底面51は、長辺51aと短辺51bとを有している。以下、長辺51aに平行な方向を長手方向、短辺51bに平行な方向を幅方向、長辺51a及び短辺51bに垂直な方向を高さ方向とする。
上記のとおり、コンテナ5は、底面51と、側面52と、上面53とを有している。側面52及び上面53は、蓋部54を構成している。蓋部54は、底面51に連結されている。
まず、充電時の動作について説明する。発電設備Pから、変電設備C及び交流直流変換機7を介して、陽極11aに正の電位が供給される。これにより、陽極用電解液13aに含有されている4価のバナジウムイオンは、陽極11aにおいて酸化反応を受ける。すなわち、陽極用電解液13aに含有されている4価のバナジウムイオンは、5価のバナジウムイオンになる。
従前のレドックスフロー電池は、タンクと、セル等が別々に配置されていた。そのため、従前のレドックスフロー電池は、設置場所において、タンクとセル等を組み立てる必要があった。すなわち、従前のレドックスフロー電池は設置工事が煩雑であった。
以下に、第2の実施形態に係る電池の構造について説明する。ここでは、第1の実施形態と異なる点について主に説明する。
第2の実施形態に係る電池において、タンク2の内部には、電解液13が貯留されているとともに気体も存在している。タンク2の内部の温度が上昇した場合には、タンク2の内部の気体が膨張する。上記のとおり、弁21は、弁入口21a側から弁出口21b側へは気体が流出可能となっている。そのため、タンク2の内部で膨張した気体は、弁21及び孔57を介して、コンテナ5の外部に放出される。
タンク2に弁21が設けられていない場合、タンク2の内部の温度が上昇することに伴い、タンク2内部の圧力が上昇する。これにより、タンク2に破損が生じるおそれがある。
以下に、第3の実施形態に係る電池の構造について説明する。ここでは、第1の実施形態と異なる点について主に説明する。
第3の実施形態に係る電池において、タンク2の内部には、電解液13が貯留されているとともに気体も存在している。タンク2の内部の温度が上昇した場合には、タンク2内部の気体が膨張する。上記のとおり、弁21は、弁入口21a側から弁出口21b側へは気体が流出可能となっている。そのため、タンク2の内部で膨張した気体は、弁21を介して、コンテナ5の内部に放出される。
タンク2に弁21が設けられていない場合、タンク2の内部の温度が上昇することに伴い、タンク2内部の圧力が上昇する。これにより、タンク2に破損が生じるおそれがある。
以下に、第4の実施形態に係る電池の構造について説明する。ここでは、第1の実施形態と異なる点について主に説明する。
まず、第4の実施形態に係る電池を単独で使用する場合について説明する。この場合には、バルブ32が全て閉じられている。そのため、この場合には、第4の実施形態に係る電池は、第1の実施形態に係る電池と同様に動作する。
第4の実施形態に係る電池は、増設用配管31を有している。そのため、第4の実施形態に係る電池の電解液13は、増設用セル14及び/又は増設用タンク22に供給されるようになっている。これにより、第4の実施形態に係る電池は、電池から供給可能な電力及び/又は電池の電力容量を増加させることが可能となる。
Claims (6)
- 価数の変化するイオンを含有する電解液が貯留される複数のタンクと、
前記電解液を酸化還元することにより充放電を行うセルと、
前記複数のタンクと前記セルとを接続する配管と、
前記電解液を前記複数のタンクと前記セルの間で、前記配管を介して循環させるポンプと、
底面と、側面と、上面とを有し、前記複数のタンクと、前記セルと、前記配管と、前記ポンプとが格納されるコンテナと、
弁入口と弁出口とを含み、前記弁出口側から前記弁入口側への気体の流入を遮断する弁と、
換気部とを備えており、
前記弁入口は、前記複数のタンクのうちの少なくとも1つのタンクの内部と連通しており、
前記コンテナは、前記コンテナの前記内部と前記コンテナの外部とを連通する孔を有しており、
前記換気部は、前記コンテナの前記内部から前記孔を通って前記コンテナの外部に向かう気流を生み出す、電池。 - 前記コンテナは、幅方向と長手方向とを有しており、
前記複数のタンクの各々は、前記幅方向に沿って並ぶように配置されている、請求項1に記載の電池。 - 前記コンテナは、前記側面と前記上面とから構成される蓋部を有しており、
前記蓋部は、前記底面と分離可能である、請求項1又は請求項2に記載の電池。 - 前記コンテナは、前記底面から前記上面に向かう方向に向かって延びるガイド部材を有している、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電池。
- 前記複数のタンクは、前記側面及び前記上面のうち、少なくともいずれか一方との間に間隙を含むように配置されている、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電池。
- 前記コンテナは、前記側面上の前記セルに対応する位置及び前記側面上の前記ポンプに対応する位置の少なくとも一方が開閉可能となっている、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電池。
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