JPH01213967A - 非連続循環型レドツクス電池 - Google Patents
非連続循環型レドツクス電池Info
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- JPH01213967A JPH01213967A JP63037548A JP3754888A JPH01213967A JP H01213967 A JPH01213967 A JP H01213967A JP 63037548 A JP63037548 A JP 63037548A JP 3754888 A JP3754888 A JP 3754888A JP H01213967 A JPH01213967 A JP H01213967A
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、蓄電池であるレドックス電池に関するもので
ある。
ある。
（従来技術）
電力は各種のエネルギーへの変換が容易で制御し易く、
消費時の環境汚染がないので、エネルギー消費に占める
割合は年毎に増加している。
消費時の環境汚染がないので、エネルギー消費に占める
割合は年毎に増加している。
電力供給の特異な点は、生産と消費が同時に行なわれる
ことである。この制約の中で、電力消費の変動に即応し
ながら、一定周波数、一定電圧の質の高い電力を高い信
頼性で送ることが、電力技術の課題である。現状では、
出力は変えにくいが効率の高い原子力発電や新鋭火力発
電を、なるべく最高効率の定格で運転しながら、電力消
費の変動に応じて発電を行なうのに適した水力発電など
で、昼間の大きな電力需要の増加ｔ−まかなっている。
ことである。この制約の中で、電力消費の変動に即応し
ながら、一定周波数、一定電圧の質の高い電力を高い信
頼性で送ることが、電力技術の課題である。現状では、
出力は変えにくいが効率の高い原子力発電や新鋭火力発
電を、なるべく最高効率の定格で運転しながら、電力消
費の変動に応じて発電を行なうのに適した水力発電など
で、昼間の大きな電力需要の増加ｔ−まかなっている。
このため経済性の良好な原子力発電や新鋭火力発電によ
る夜間余剰電力を揚水発電によって貯蔵している。しか
し、揚水発電の立地条件が次第に厳しくなるにつれて二
次電池による貯蔵方式が取り上げられてきた。
る夜間余剰電力を揚水発電によって貯蔵している。しか
し、揚水発電の立地条件が次第に厳しくなるにつれて二
次電池による貯蔵方式が取り上げられてきた。
また、従来の水力発電、火力発電、原子力発電に加えて
、今後は太陽光発電、風力発電等による電力の供給も増
大すると考えられる。しかし、太陽光発電、風力発電等
の場合には日照、風等によってその発電量が左右される
ことから、少なくとも地上では、単独で十分な電力供給
源とは成シ得ず、何らかの蓄電設備と組合せて、初めて
安定した電力供給源となる。
、今後は太陽光発電、風力発電等による電力の供給も増
大すると考えられる。しかし、太陽光発電、風力発電等
の場合には日照、風等によってその発電量が左右される
ことから、少なくとも地上では、単独で十分な電力供給
源とは成シ得ず、何らかの蓄電設備と組合せて、初めて
安定した電力供給源となる。
以上のような二次電池の必要性のもとで、鉛蓄電池が、
太陽光発電用としてなど多く使用されてきているが、そ
の他の有力な二次電池の一つとして、正極および負極の
少なくとも一方の構造が、電極活物質を含む電解液が供
給され予め設けられた不活性電極上に於ける上記該活物
質の反応により充放電が行なわれる構造であ夛、且つ、
該活物質が、制電数の異なる酸化状態をとシうる物質で
ある電池、即ちレドックス電池が注目されている。
太陽光発電用としてなど多く使用されてきているが、そ
の他の有力な二次電池の一つとして、正極および負極の
少なくとも一方の構造が、電極活物質を含む電解液が供
給され予め設けられた不活性電極上に於ける上記該活物
質の反応により充放電が行なわれる構造であ夛、且つ、
該活物質が、制電数の異なる酸化状態をとシうる物質で
ある電池、即ちレドックス電池が注目されている。
ここでレドックス電池の原理の概要について、第４図、
第５図を用いて説明する。
第５図を用いて説明する。
第４図はレドックス電池を用いた電力貯蔵システムの充
電時の状態を示し第５図は同じく放電時の状態を示す。
電時の状態を示し第５図は同じく放電時の状態を示す。
これらの図において、１は発電所、２は変電設備、３は
負荷、４はインバータ、５はレドックス電池で、タンク
６ａ、６ｂ、７ｍ、７ｂとポンプ８．９および流通型電
解槽１０から構成される。流通型電解槽１０は正極１１
と負極１２、および両電極間を分離する隔膜１３とを備
え、隔膜１３で仕切られた左右の室内には正極液１４、
負極液１５が収容される。正極液１４はＦｅイオンを含
む塩酸溶液とし、負極液１５はＯｒ イオンを含む塩
酸溶液とする例を示した。
負荷、４はインバータ、５はレドックス電池で、タンク
６ａ、６ｂ、７ｍ、７ｂとポンプ８．９および流通型電
解槽１０から構成される。流通型電解槽１０は正極１１
と負極１２、および両電極間を分離する隔膜１３とを備
え、隔膜１３で仕切られた左右の室内には正極液１４、
負極液１５が収容される。正極液１４はＦｅイオンを含
む塩酸溶液とし、負極液１５はＯｒ イオンを含む塩
酸溶液とする例を示した。
次に作用について説明する。
発電所１で発電され変電設備２に送電された電力は適当
な電圧に変圧され、負荷５に供給される。一方、夜間に
なり余剰電力がでると、インバータ４によシ交直変換を
行ない、レドックス電池５に充電が行われる。この場合
は、第４図に示すようにタンク６ｂから６１Ｌへ、タン
ク７＆か１，７ｂの方へポンプ８．９で正、負極液１４
．１５を徐々に送電ながら充電が行われる。
な電圧に変圧され、負荷５に供給される。一方、夜間に
なり余剰電力がでると、インバータ４によシ交直変換を
行ない、レドックス電池５に充電が行われる。この場合
は、第４図に示すようにタンク６ｂから６１Ｌへ、タン
ク７＆か１，７ｂの方へポンプ８．９で正、負極液１４
．１５を徐々に送電ながら充電が行われる。
正極液１４にＦｅイオン、負極液１５にＯｒイオン金金
柑用る場合、流通型″ｗｔ解槽１０内で起こる反応は上
記第（１）〜（３）式中の充電側の反応となる。
柑用る場合、流通型″ｗｔ解槽１０内で起こる反応は上
記第（１）〜（３）式中の充電側の反応となる。
このようにして、電力が正極液１４、負極液１５の中に
蓄積される。
蓄積される。
一方、供給電力が需要電力よりも少ない場合は、上記第
（１１〜（３）式中の放電側の反応が行なわれ、インバ
ータ４により直交変換が行なわれ、変電設備２を介して
負荷３に電力が供給される。
（１１〜（３）式中の放電側の反応が行なわれ、インバ
ータ４により直交変換が行なわれ、変電設備２を介して
負荷３に電力が供給される。
（発明が解決しようとする問題点）
前述の従来から有るレドックス電池に於いては、１セル
当たりの充放電電圧が約１ｖと小さいので単セルを積層
し電気的に直列に接続された集合電池として使用されて
いるが、この集合電池の各々の単セルに対して均一の電
解液が同時に供給される必要が有る。そのため、共通の
電解液供給液路および電解液戻シ液路から各セルへの岐
路が分岐している構造となっており、この共通液路を通
じての、高電位側セルから低電位側セルへの電流が液絡
漏れ電流であり、充放電に寄与しない電流としてレドッ
クス電池の損失となっている。特に、電池の充電或いは
放電の電流値が小さい場合には、この液絡漏れ電流損失
の電池充放電電力に対する比率が相対的に大きくなり、
電池の充放電効率を高くするための妨げとなっている。
当たりの充放電電圧が約１ｖと小さいので単セルを積層
し電気的に直列に接続された集合電池として使用されて
いるが、この集合電池の各々の単セルに対して均一の電
解液が同時に供給される必要が有る。そのため、共通の
電解液供給液路および電解液戻シ液路から各セルへの岐
路が分岐している構造となっており、この共通液路を通
じての、高電位側セルから低電位側セルへの電流が液絡
漏れ電流であり、充放電に寄与しない電流としてレドッ
クス電池の損失となっている。特に、電池の充電或いは
放電の電流値が小さい場合には、この液絡漏れ電流損失
の電池充放電電力に対する比率が相対的に大きくなり、
電池の充放電効率を高くするための妨げとなっている。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記のごとき従来のものの問題点を解決する
ための手段として、レドックス電池のうちで、単セルを
積層した集合電池の構成のレドックス電池に於いて、電
解液供給液路および電解液戻シ液路の少なくとも一方の
各セルへの分岐後の位置に、各セル毎に逆圧弁を設けた
ことを特徴とするレドックス電池を提供し、少なくとも
ポンプによる送液全断続的に行なう場合の送液停止時間
中は、液路全遮断するか或いは狭小にすることにより、
電気的導通全遮断或は小さくシ、液絡漏れ電流による損
失を低減しようとするものである。
ための手段として、レドックス電池のうちで、単セルを
積層した集合電池の構成のレドックス電池に於いて、電
解液供給液路および電解液戻シ液路の少なくとも一方の
各セルへの分岐後の位置に、各セル毎に逆圧弁を設けた
ことを特徴とするレドックス電池を提供し、少なくとも
ポンプによる送液全断続的に行なう場合の送液停止時間
中は、液路全遮断するか或いは狭小にすることにより、
電気的導通全遮断或は小さくシ、液絡漏れ電流による損
失を低減しようとするものである。
（実施例）
以下に本発明を適用した場合の実施例について図全用い
て示す。
て示す。
第１図および第２図は、レドックス電池に於いて本発明
を適用し電解液供給側と電解液戻シ側の両方の分岐部に
逆止弁を設けた場合の構造を示す断面図である。第１図
はポンプ運転中の状態を示し、第２図はポンプ停止中の
状態を示している。また、第３図は本発明を適用しない
従来からのレドックス電池の構造金示す断面図である。
を適用し電解液供給側と電解液戻シ側の両方の分岐部に
逆止弁を設けた場合の構造を示す断面図である。第１図
はポンプ運転中の状態を示し、第２図はポンプ停止中の
状態を示している。また、第３図は本発明を適用しない
従来からのレドックス電池の構造金示す断面図である。
第１図、８２図、および第３図のいずれに於いても、便
宜上正極液の系統のみを示しであるが、負極液について
も同様の系統が存在するものであり、第１図および第２
図の場合に負極液側に４本発明は適用式れている。
宜上正極液の系統のみを示しであるが、負極液について
も同様の系統が存在するものであり、第１図および第２
図の場合に負極液側に４本発明は適用式れている。
第１図のポンプ運転中の状態では、正極液ポンプ１７の
吐出正により、正極液２２が送液され逆止弁２６は開い
ておジ、共通液路２４．２５を通じての各セル間の液絡
漏れ電流が存在している。しかし、各セル内の正極液が
十分に入れ換えられた時点で正極液ポンプ１７が停止す
ると第２図の状態となる。この第２図の正極液ポンプ１
７が停止した状態では逆止弁２６が閉じており、各セル
間の液路が電気的に殆ど遮断されるため液Ｍ１漏れ電流
の値が極めて小さくなっている。一方、第３図の本発明
を適用しない場合には、正極液ポンプ１７の運転、停止
にかかわらず、共通液路２４．２５ｔ−通じての液絡漏
れ電流が常に存在する。
吐出正により、正極液２２が送液され逆止弁２６は開い
ておジ、共通液路２４．２５を通じての各セル間の液絡
漏れ電流が存在している。しかし、各セル内の正極液が
十分に入れ換えられた時点で正極液ポンプ１７が停止す
ると第２図の状態となる。この第２図の正極液ポンプ１
７が停止した状態では逆止弁２６が閉じており、各セル
間の液路が電気的に殆ど遮断されるため液Ｍ１漏れ電流
の値が極めて小さくなっている。一方、第３図の本発明
を適用しない場合には、正極液ポンプ１７の運転、停止
にかかわらず、共通液路２４．２５ｔ−通じての液絡漏
れ電流が常に存在する。
第１図および第２図の本発明を適用し之構造のレドック
ス電池と、第３図の本発明を適用しない構造のレドック
ス電池の両方について光放電を行なつ九結果、本発明を
適用した場合に於いての方が、明らかに液絡漏れ電流に
よる損失が小さく電流効率即ち放電電気量の光電電気量
に対する比率の高いことが確認され念。
ス電池と、第３図の本発明を適用しない構造のレドック
ス電池の両方について光放電を行なつ九結果、本発明を
適用した場合に於いての方が、明らかに液絡漏れ電流に
よる損失が小さく電流効率即ち放電電気量の光電電気量
に対する比率の高いことが確認され念。
なお、本実施例に於いては電解液供給側と電解液供給側
の両方に本発明を適用し九例倉示し九が、いずれか片方
にのみ本発明を適用することも可能である。
の両方に本発明を適用し九例倉示し九が、いずれか片方
にのみ本発明を適用することも可能である。
（発明の効果）
本発明は、レドックス電池のうちで、単セルを積層した
集合電池の構成のレドックス電池に於いて、電解液供給
液路および電解液戻シ液路の少なくとも一方の各セルへ
の分岐後の位置に、各セル毎ＶＣ逆止弁を設は九ことを
特徴とするレドックス電池により、少なくともポンプに
よる送液を断続的に行なう場合の送液停止時間中は、電
気的液路を遮断するか或すは電気的液路を狭小にするこ
とくより、液絡漏れ電流による損失金低減するものであ
り、実用上極めて大なる効果を奏する。
集合電池の構成のレドックス電池に於いて、電解液供給
液路および電解液戻シ液路の少なくとも一方の各セルへ
の分岐後の位置に、各セル毎ＶＣ逆止弁を設は九ことを
特徴とするレドックス電池により、少なくともポンプに
よる送液を断続的に行なう場合の送液停止時間中は、電
気的液路を遮断するか或すは電気的液路を狭小にするこ
とくより、液絡漏れ電流による損失金低減するものであ
り、実用上極めて大なる効果を奏する。
第１図および第２図は本発明を適用し電解液供給側と電
解液戻り側の両方の分岐部に逆止弁を設けた場合の構造
を示す断面図であり、各々、第１図はポンプ運転中の状
態を示し、第２図はポンプ停止中の状態を示す図である
。第３図は本発明を適用しない従来からのレドックス電
池の構造を示す断面図である。第４図、第５図はレドッ
クス電池を用い九電力貯蔵システムの充電、放電の状態
を説明する図である。 ５・・・レドックス電池、６＆、６ｂ１１６・・・正極
液タンク、７＆、７ｂ・・・負極液タンク、８．９、ｊ
７−ｙＮソング１０，１Ｂ・・・流通型ｔ′ｓ槽、１１
．１９・・・正極、１２．２０・・・負極、１３．２１
・・・隔膜、１４．２２・・・正極液、１５山負極液、
２３・・・集電炭素板、２４・・・電解液供給共通液路
、２５・・・電解液戻り共通液路、２６・・・逆止弁。
解液戻り側の両方の分岐部に逆止弁を設けた場合の構造
を示す断面図であり、各々、第１図はポンプ運転中の状
態を示し、第２図はポンプ停止中の状態を示す図である
。第３図は本発明を適用しない従来からのレドックス電
池の構造を示す断面図である。第４図、第５図はレドッ
クス電池を用い九電力貯蔵システムの充電、放電の状態
を説明する図である。 ５・・・レドックス電池、６＆、６ｂ１１６・・・正極
液タンク、７＆、７ｂ・・・負極液タンク、８．９、ｊ
７−ｙＮソング１０，１Ｂ・・・流通型ｔ′ｓ槽、１１
．１９・・・正極、１２．２０・・・負極、１３．２１
・・・隔膜、１４．２２・・・正極液、１５山負極液、
２３・・・集電炭素板、２４・・・電解液供給共通液路
、２５・・・電解液戻り共通液路、２６・・・逆止弁。
Claims (1)
- １、単セルを積層した集合電池の構成のレドックス電池
に於いて、電解液供給液路および電解液戻り液路の少な
くとも一方の各セルへの分岐後の位置に、各セル毎に逆
止弁を設けたことを特徴とするレドックス電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63037548A JPH01213967A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 非連続循環型レドツクス電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63037548A JPH01213967A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 非連続循環型レドツクス電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01213967A true JPH01213967A (ja) | 1989-08-28 |
Family
ID=12500577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63037548A Pending JPH01213967A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 非連続循環型レドツクス電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01213967A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001076000A1 (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-11 | Squirrel Holdings Ltd. | Redox flow battery and method of operating it |
| JP2006114340A (ja) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池とその運転方法 |
| JP2007305501A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Abe Tomoki | 電解液還流型電池 |
| JP2014523069A (ja) * | 2011-06-20 | 2014-09-08 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | フローバッテリシステム内での水素の放出を検出および軽減するシステムおよび方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61269866A (ja) * | 1985-05-23 | 1986-11-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レドツクスフロ−電池 |
-
1988
- 1988-02-22 JP JP63037548A patent/JPH01213967A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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| JPS61269866A (ja) * | 1985-05-23 | 1986-11-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レドツクスフロ−電池 |
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