JPH02216772A - 亜鉛―臭素電池 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は亜鉛−臭素型のバイポーラ電池、特にシャント
電流発生除去システムを備えた亜鉛−臭素型のバイポー
ラ電池に関する。

［従来の技術Ｊ 電気化学反応を用いたバイポーラ循環電池システムが周
知であり、例えば米国特許出願番号節１８９．３６３号
（発明の名称、「端末電極」、出願臼１９８８年５月２
日、発明者二Ｊ、ザグローニック、Ｇ、ボーエン）にこ
の種の電池の構成が開示されている。

電池内に形成された複数の各セルへマニホールドを介し
て負極液及び正極液を供給するという構造をとるこのよ
うな亜鉛−臭素電池において、発生するバイパスまたは
いわゆるシャントカレントと呼ばれる電池性能の低下を
きたす副作用を低減しまたは最小限に抑制するために多
くの技術が開発されてきた。

シャント電流は、直列接続されたセルを通る正規の通路
の他に、セルへ負極液及び正極液を供給するためのマニ
ホールドのような他の導通路を求めることに起因して発
生する。

そして、このシャント電流の発生により引き起される不
都合としては、電池内における亜鉛の不均一な分布が挙
げられ、これによって電池性能の低下及び電池寿命の短
縮化に至ることとなる。

シャントカレント低減技術として特に注目すべきものは
、ＵＳＰ４，１９７，１６９号（発明者：ザーン他、登
録日：１９８０年４月８日）に開示されているもので、
電解液を２極性の各セルに導くマニホールド内にシャン
ト防止電流を供給するという構成をとる。

また、ＵＳＰ４，２７９，７３２号（発明者二ベローズ
他、登録日：１９ｇ１年７月２１日）では、マニホール
ドにシャント防止電流を供給するためのシャント防止電
極をマニホールドの形状に沿った環状に構成し、これに
よってマニホールド全体に電流密度のほぼ均一なシャン
ト防止電流を供給することを可能としている。しかし、
この方法ではシャント電流発生の根源となる電解液流自
体を阻止することは望めない。

さらに、ＵＳＰ４，２８５，７９４号（発明者：ベロー
ズ他、登録日：１９８１年８月２５日）では亜鉛−臭素
型バイポーラ電池におけるシャント電流を低減するため
に電池システムに用いられるシャント防止電極の構造に
関する新たな技術が開示されている。

すなわち、この発明において、環状の正（ｎｅｇａｔｉ
ｖｅ）電極はその外側にスリーブ及び内側に多孔性ライ
ナを持つ。前記外側スリーブには臭素と共に電極を通過
する電解液を供給するために臭素を多量に含んだ電解液
が供給されるが、内側多孔スリーブはこの臭素を多量に
含んだ電解液が他の電解液と混合することを阻止する。

そして、前記ライナは、イオン電流だけを低抵抗で通過
させる。

その他、ＵＳＰ４，２７７．３１７号（発明者：グリム
ズ他、登録日：１９８１年７月７日）には上記と同じく
シャント電流の防止という目的を達成するために、電解
液を各セルに導く電解液チャンネル（マニホールドと連
通する）を接続トンネルにより連結させるという構成を
採っている。

従って、このトンネルに沿って発生するシャント防止電
流は外部電源または電池自身の端末セルから供給される
。

ここで、トンネル内における電力消費を抑制するために
はＵＳＰ４，３１２，７３５号（発明者：グリムズ他、
登録日：１９８２年６月２６日）に示されるようにトン
ネルをテーバ状に形成してトンネル中間点における断面
積を小さくそして電気抵抗を大きくすることが好適であ
る。

通常、亜鉛−臭素バイポーラ電池は耐熱性プラスチック
の箱状フレームを有する単一の構造体内に収められた形
を取る。

前記箱状フレーム内には薄い微細多孔性セパレータ近傍
に配設された導電基板の組立体が収納され、該基板上に
は電解液チャンネルが浮彫り形成されており、基板の表
面が正極性物質と負極性物質とによって交互に被覆され
ている。

前記組立体の全体は外側フレーム内にしっかりと固定さ
れ密封されている。

そして、このフレーム及び組立体全体を通して複数のマ
ニホールドトンネルが伸張しており、これが正極側電解
液貯蔵槽及び負極側電解液貯蔵槽をこれらと対応する正
極側電解液チャンネル及び負極側電解液チャンネルにそ
れぞれ接続する作用を果し、電解液はポンプによって循
環される。

前記フレームの両側における各エンドブロックにはフレ
ーム内の端末電極に電気接続された外部端子突起が形成
されている。さらに、各チャンネル相互を接続する負極
及び正極シャントトンネルが一方のエンドブロックから
他方のエンドブロックに向けて伸張している。

また、負極側及び正極側シャント防止電極は前記エンド
ブロック上に配置されており、これらは前述したＵＳＰ
４，２７７．３６７号に開示されている構成と同様に、
シャントトンネルに電気接続されている。そして、前記
ＵＳＰ４，３１２゜３３５号に関して述べたように、こ
れらのトンネルは電力消費を抑制するためにテーバ状に
形成することが好適である。

ここで、亜鉛の樹状物質（デンドライト）が形成された
り臭素による腐蝕作用などの影響のため、前記シャント
防止電極及びその付属構成要素は適当な時間間隔で容易
かつ迅速に取り替えられるように構成しておいた方が良
い。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記各引例に示される従来技術においては、
このシャント防止電極の着脱及び取替えを経済的にかつ
スムーズに行うための考慮は何らなされていないのが実
情であった。

発明の目的 本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的はシャント電流の発生を防止するためのシャント
防止電極を常にその性能を十分に発揮し得る状態に保持
可能な構造を備えた亜鉛−臭素電池を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段及び作用］上記目的を達成
するために本発明は、正極ハーフセルと負極ハーフセル
とを相互に仕切るイオン透過性のセパレータと、各セル
にそれぞれ設けられた負極面及び正極面を有しエンドブ
ロック間に配置された複数の電極と、前記各電極の負極
面及び正極面へそれぞれ負極液及び正極液を流通させる
作用を果す少な（とも一対のマニホールドと、一方のエ
ンドブロックから他方のエンドブロックに向けて伸張し
負極液及び正極液を連通させるよう作用するシャントト
ンネルと、を含み、前記エンドブロックのボア内に配設
され前記シャントトンネル内における負極液及び正極液
を電流源と電気的に接続させるために着脱可能に取り付
けられ電気接続手段と、前記電気接続手段を前記１本の
エンドブロックのボア内に着脱可能に固定するための手
段と、を備えたことを特徴とする。

［実施例］ 以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を説明する。

第１図は従来のバイポーラ電池の構成を示し、該液循環
型のバイポーラ電池１０は交互に配置された複数のセパ
レータ１４及び電極１２を含む。

各電極１２の片側には負極ハーフセルそして他方側には
正極ハーフセルがそれぞれ配設されている。

前記セパレータ１４と電極１２とは摩擦溶接されること
が好適であり、これによって複数のセルから成る密封さ
れたスタックが構成される。

電池１０の両端部にはエンドブロック１８がそれぞれ配
置されており、この各エンドブロック１８上には終端電
極２０が形成されている。また、エンドブロック１８の
対角部にはシャント防止電極２４が配設されている。

前記負極側及び正極側ハーフセルには、ポンプシステム
によってそれぞれ負極液及び正極液錯体が供給される。

例えば、負極側電解液貯蔵槽２６内に存在する負極液は
負極液ポンプ２８からマニホールド３０を介して長い線
状パターンの負極液供給及び排出チャンネルに向う。こ
れらチャンネルはセパレータ１４及び電極１２の両側に
それぞれ浮彫り形成されている。

そして、負極液は図の矢印２９で示されるよう負極ハー
フセルの表面を横切って流れ、排出側マニホールド３２
に入り、最終的に再び負極側電解液貯蔵槽２６にもどる
。

同様に、正極側電解液貯蔵槽３６の下半分に存在してい
る液状の正極液錯体はポンプ４０からマニホールド３８
に入り、セパレータ１４の表面及び電極の正極ハーフセ
ルに形成されたチャンネルパターンに供給される。

正極液はその後、排出側マニホールド４２に導かれ、再
び容器３６に戻る。

なお、本出願人は先にこのようなチャンネルの構造につ
いて詳細に開示した発明を出願した。

シャント電流というのは、前記第１図について説明した
ように、共通の電解液が供給されるセルが直列接続され
た構造をとる電池に共通して発生する現象であるといえ
る。

すなわち、各セル間に電位差が存在するために、電解液
チャンネルを迂回して電位の高いセルから低いセルに向
けて電流が流れるわけである。従って、電池電圧が０に
なればこの電位差も０になるわけであるが、電池電圧の
上昇に伴ってこの電位差も増大してしまう。

このようなシャント電流の及ぼす悪影響としては次のよ
うなものが挙げられる。

（１）シャント電流が電池に対して寄生的となる。

（２）電池性能及び寿命双方に不利益を及ぼす亜鉛の不
均一な拡散をもたらす。

電池の各セル間をシャント電流が流れる際に電位の高い
側のセルで電子が消費される。このため、負極側で亜鉛
の析出（Ｚｎ”＋２　ｅ−−ｓ−Ｚｎ０）が生じ、正極
側では臭素の溶解（Ｂ　ｒ　２＋＋　２　ｅ→２Ｂ「　
）が生じることになる。

従って、シャント電流は電解液チャンネルをイオンとし
て流れて電位の低い側のセル近傍の電解液チャンネルを
通ってマニホールド、図示例では３０．３２．３８及び
４０に向けて流れ込む。

この時、電位の低い側の電極面には電子が発生し、負極
側では亜鉛の溶解（Ｚｎ　　−ｅＺｎ２”＋２ｅ　）が
生じ、正極側では臭素の形成（２Ｂ「→Ｂｒ２＋、２ｅ
）がそれぞれ行われる。

ここで、臭素はスタックから流出してセルに再び供給さ
れて放電時に使用されるので、正極側で発生するシャン
ト電流反応によって害を被ることはない。

しかしながら、負極側でシャント電流反応により、スタ
ックの低電位側から除去された亜鉛はスタックの高電位
側に再拡散してしまう。この結果、各セルの充放電作用
に偏りが生じてしまい、これが電池全体の性能劣化に結
び付いてしまう。

さらに、高電位側の負極における亜鉛の再析出は、電極
と電解液チャンネルの流入口との接点に最も近い場所で
起り易い。このため、亜鉛の析出は電極の端部から電解
液チャンネルに向けて進んでゆく。

従って、これが電解液チャンネルを閉塞する形となり、
電解液流れを妨げてしまうため５ＣＰ（シャントカレン
ト防止）システムでは電池の寄生的な障害を低減させる
ことができない。

事実、この防止システムでは、シャント電流の発生が容
認されているシステムの場合よりも該電流に起因する寄
生的損失が若干大きくなってしまう。

しかしながら、ＳＰＣシステムでは、シャント電流を除
去することによって、ＳＣＰシステムは電解液チャンネ
ルへの樹枝状の亜鉛の析出による破壊的な故障要因を除
去できるのみならず、セル間における不均一な亜鉛分布
による電池性能低下をも回避できるという利点が得られ
る。

亜鉛−臭素電池におけるセルは通常４本の電解液流路を
介して相互に電気接続されている。すなわち、負極側電
解液供給路及び排出路、そして正極側電解液供給路及び
排出路である。

従って、ＳＣＰシステムではこのような各流路でのシャ
ント電流の発生を防止しなければならないＯ このため、図示例では、マニホールド内におけるシャン
ト電流の発生を除去または低減するため、４本のトンネ
ルを含むシャント電流防止システムが設けられている。

第２図に、このうちの２本をトンネル６０及び６２とし
て示した。

明瞭化のため、第１図に示した負極側及び正極側マニホ
ールドは交差部のみ示した。

各トンネル６０及び６２は上述したシャント電流対策の
ために前記４本の各電解液流路の−に対応して設けられ
、前記セパレータ及び各電極の表面上に形成された電解
液チャンネルに対しほぼ垂直に走行している。

前記トンネルとチャンネルとは電極面近傍の地点で交差
している。

第１図に示される如く、シャント防止電極２４はエンド
ブロック１８内におけるトンネル６０及び６２の両端部
に配設されている。

なお、必要な電極数は８本であるが、後述の如く４本と
することも可能である。

ＳＣＰ電極は電池スタックのそれぞれの端部で電池端子
に接続されている。従って、ＳＣＰ電極対に加わる電位
は常時電池の電位に等しくなる。

ＳＣＰ電極対間の電位差によってトンネル内に電流が流
れ、この電流の大きさはトンネル内に充満している電解
液の抵抗に依存して変化することとなる。

トンネル全体を通じての電解液抵抗というのは等しいた
め、トンネルの一方の端部から他方の端部に向けて均一
な電圧の傾きが形成されることとなる。この電圧の傾き
は電池スタックにおける直列接続された電極の電圧の傾
きにほぼ近似したものとなる。

この結果、トンネルと電解液チャンネルとの各交点にお
ける電圧は必然的に電極自体の電圧と同等なものなり、
電極面と電解液とが交わる点での電位差は０となってシ
ャント電流が流れることはなくなる。

なお、以上の説明においてはシャント防止電流がトンネ
ルを介して−のＳＣＰ電極から他のＳＣＰ電極へ直接流
れるという仮定のちとに簡略的に説明した。

しかし、実際にはシャント防止電流のある部分は電解液
チャンネルを介してそれ自身がマニホールドに向かい、
またセル近傍の電解液チャンネルから下降してトンネル
内の電流に合流する。

このため、スタックの各端部におけるトンネル内のシャ
ント防止電流が最高になり、トンネルを通ってスタック
の中央部に向けて減少していき、その後再びスタックの
反対側端部に向けて上昇していくという状態になる。

トンネルの一端に入力するシャント防止電流は他端から
出力する電流と等しくなる。

トンネル全体を通じての電流の大きさにの変化の実質的
な効果は、トンネルの径が均一な径を持ち、その抵抗も
均一である場合にトンネル全体を通じた電圧傾度は不均
一になるということである。

これによって、電極セル電圧とトンネル電圧とが一致し
ないという事態を引き起し、シャント電流発生の可能性
を意味する電位差を存在させてしまうことになる。

このような問題を解決するために、チャンネルは任意の
方法にてテーバ状に形成されている。

このトンネルは両端部においてその径が大きくスタック
の中央部に向けて徐々にその径が減少していくという形
を取る。

従って、トンネル内における抵抗はスタックの両端部で
低く中央部に向けて徐々に高くなっていくことが理解さ
れる。

この抵抗変化はオームの法則に従ってトンネル内のシャ
ント防止電流の変化をオフセットするように設社されて
おり、これによってトンネル全体を通じての電圧勾配を
均一に保持することが可能である。

電解液チャンネル全体に亘るシャント防止電流の一部の
伝導路は電池性能に害を及ぼすことはない。理由は、こ
の電流というのはイオン電流のみであって亜鉛の析出を
引き起すような作用はもたないからである。

しかしながら、トンネルとシャント防止電極との固体接
続部に析出が生じる可能性が残されている。

スタックの低電位側での負極側トンネル及び正極側トン
ネルの両端部における通常の反応はそれぞれ次のように
表される。

Ｚｎ　　−１−Ｚｎ２”＋２　ｅ 及び ２　Ｂ　ｒ　　−４−Ｂ　ｒ　２＋２　ｅところが、Ｓ
ＣＰ電極には金属の亜鉛は存在しないので、臭化物（臭
素イオン）から臭素への反応が亜鉛反応に代って負極側
トンネル内で発生することになる。

スタックの高電位側においては、負極側トンネル及び正
極側トンネルの両端部における通常の反応はそれぞれ次
のように表される。

Ｚ　ｎ２”＋　２　ｅ−−＋　Ｚ　ｎｏ及び Ｂ「２＋２ｅ　→２Ｂｒ ここで、亜鉛の析出反応は前記シャント電流を述べた場
合と同様に、電池性能の劣化要因となる。

そして、亜鉛はＳＣＰ電極表面析出し、最終的にトンネ
ルを通って電解液チャンネルに戻る。

これが、ＳＣＰ電極対間を短絡させ電解液の流れを阻害
してしまう。

このような不都合に対処するため、臭素を含有した正極
液が負極側トンネルの高電位側において５ｃｐｓ極の表
面に向けて供給される。これにより、亜鉛析出反応に先
立って臭素反応が行われることとなり、上記問題は有効
に回避され得る。

前述した如く、本発明に係るシャント防止電極組立体は
容易に着脱及び交換可能である。

すなわち、シャント防止電極組立体は電池の両端部にお
けるエンドブロック内のボア内に設けられており、これ
によって従来の構造に比しその着脱が用意かつ迅速に行
い得る。

このような構造を第３図に示す。図において、電池の高
電位側におけるエンドブロック１８にはシャント防止電
極組立体７０を受は入れるために好適に貫通が形成され
たボア１９が設けられている。

組立体７０にはボア１９内で環状のシャント防止電極７
２にを押さえ、非導電材料からなる環状供給取付は具７
４が含まれ、前記環状シャント防止電極７２はグラファ
イトなどの導電性物質からなる。

電極７２に形成された開口部はトンネル６０及び６２の
開口部６６．６８を取り囲む形となっており、この開口
部はボア１９の内側と貫通係合された取付は具７４によ
ってガスケット７６に抗して強固に保持されている。

第２環状ガスケツト７８は電極７２と供給用取付は具７
４との接続部に配設すると良い。

前記負極側トンネル６０はセパレータディスク８０によ
りシールされている。このセパレータディスク８０は低
いイオン透過抵抗を持つ物質がら形成されており、臭素
を含む正極液がトンネル６０内に流入することを防止す
る作用を果す。この物質としては、例えばＷ、　Ｒ，ブ
レース　カンパニーにより販売され「ダラミック」　（
商品名）の商標で取引きされている純微細多孔性物質な
どを用いることが好適である。

こうして正極液は正極側マニホールドから遮断されるこ
とになる。

セパレータディスク８０は負極側例えば高電位側の負極
トンネルを密封するためにのみ用いられ、従って正極側
トンネルには不要である。

また、シャント防止電極７２に対向して金属接続体８４
が配置されており、これが電極７２へ電流を供給しまた
遮断する作用を果す。

第３Ａ図に示すように、接続体８４は環状リング８５と
エンドブロック１８の一端で小孔を介して伸張したタブ
８６として形成されており、外部電源はこのタブ８６に
接続されることになる。

正極液または正極液錯体の液相はポンプ４０の出力口で
小さなラインによって遮断されまた供給用取付は具７４
内の適当な開口部９０を介してシャント防止電極７２に
向けて送給される。

こうして正極液は取付は具７４、その前段の接続体８４
及びシャント防止電極７２を経て流通し、セパレータデ
ィスク８０に衝突してトンネル６０に向うことになる。

。 ここで、正極液は所定の反応特性を備えているため、接
続体８４はチタニウムなどの不活性物質を用いて形成す
ることが好適であり、あるいはガスケット７６が接続体
８４の環状部の内側端と重り合うような構成として接続
体８４の内側端が正極液にさらされることを防止するよ
うな構造とすることが必要になる。

取付は具７４がボア１９内に螺合されると、接続体８４
に対して圧力が加わり、これが取付は具７４と共に回転
する。

従って、これに抗する特性を持つ物質にて形成されてい
ないタブ８６が切断されてしまう恐れがある。これを防
止するため、電極７２は第３Ｂ図に示されるように凹凸
突起またはブロック溝９２を持つように形成されており
、これによってタブ８６とロック状態に保持され得る。

更に、電極７２には細長状の溝９４が形成されており、
エンドブロック１８の貫通孔に挿入された貫通ロックピ
ン９６が溝９４内で電極７２に対して保持作用を果すの
で、取付は具７４が締め付けられた時に電極７２が一緒
に回転することはない。

電池の正極側におけるシャント防止電極には、それぞれ
接続体及びロックピンなどと共働して機能するよう凹凸
突起または溝を形成した固体取付は具及び固体部材を用
いて構成することが良い。。

固体の円柱状取付は具を用いれば、正極液をシャント防
止電極を通して流通させる必要がないので非常に都合が
良い。

第４図に固体型の着脱可能な組立体の構造を示す。

図において、シャント防止電極９８はエンドブロック１
８内に形成されたボア１００の底部に配設されており、
ここでトンネル１０１．１０３を取り囲む形に位置して
いる環状ガスケット１０４に抗して位置している。

ここで、負極側トンネルの端部にセパレータディスクを
設ける必要はないが、トンネル間の電解液め連通を阻止
するためには小さな環状ガスケット１０６を用いた方が
好ましい。

接続体１０８は電極９８と接続状態で配置されており、
そのタブ１０９は組立体の外方に向けて伸張している。

固体接続部１１０はボア１９内に螺合されており、ガス
ケット部材１１２を介して着脱可能な電極９８を担持し
ている。

前述した如く、着脱可能なシャント防止電極９８及び接
続体１０８は垂直方向のセットネジ１１４によって回転
に抗してその状態に保持されることができる。このセッ
トネジ１１４は電極９８の側壁部に形成された溝と係合
する。

このような構成の他、上述したシャント防止電極（正極
側）組立体を負極側シャント防止電極組立体と同等に構
成することも可能である。

このためには、正極液を供給用取付は具１１０内に形成
された開口部に接続された小さな管を介して容器３６に
帰還させる構成をとる必要がある。

またさらに他の変形例として、第４図に示された正極側
のシャント防止電極組立体の固体構造を任意位置に用い
ることも可能である。

この場合、正極液を確実に供給するため、端子電極から
エンドセパレータに向うチャンネルの切込みを形成する
ことが必要になる。

このような各変更例においても、シャント防止電極組立
体の交換容易性及び迅速性という本願発明の利点に変わ
るところはない。

本発明は上記構成に限定されることなく、以下に記すよ
うにその技術範囲内で任意の設計及び構成の変更が可能
である。

［付記］ （２）請求項（１）に記載の電池において、前記電気接
続手段は陰極側の端部電極近傍に配設され、前記電気接
続手段は、 前記シャントトンネルの端部の周囲に強固に密着固定さ
れる環状部材と、 負極液を流通させる前記トンネルの１本の端部を密封す
るための手段と、を備え、 前記密封手段はイオン透過性であることを特徴とする亜
鉛−臭素電池。

（３）上記（２）に記載の電池において、前記着脱可能
に位置決めされる手段に当接する環状導電部材を備え、
該環状導電部材は前記１本のエンドブロックの外方に向
けて伸張し電池の端子に電気接続される素子を含むこと
を特徴とする亜鉛−臭素電池。

（４）上記（３）に記載の電池において、前記ボア内で
の回転運動に抗して前記着脱可能な位置決め手段を着脱
可能に固定するロック手段を備えたことを特徴とする亜
鉛−臭素電池。

（５）上記（４）に記載の電池において、前記ロック手
段は前記１本のエンドブロックに形成された貫通孔及び
前記着脱可能な位置決め手段の外面に形成された細長状
の溝に挿入されるロックビンを含むことを特徴とする亜
鉛−臭素電池。

（６）請求項（１）に記載の電池において、前記着脱可
能な位置決め手段は前記トンネルの端部に対して密着状
態で固定されるほぼ円柱状の部材からなり、前記着脱可
能な固定手段は前記ボアの壁面に貫通係合し前記着脱可
能な位置決め手段と当接することを特徴とする亜鉛−臭
素電池。

（７）上記（６）に記載の電池において、前記着脱可能
に固定するための手段は環状に形成された部材からなる
ことを特徴とする亜鉛−臭素電池。

（８）上記（６）に記載の電池において、前記円柱部材
には細長状の溝が形成され、前記１本のエンドブロック
にはこの溝に沿って前記円柱部材と当接するためのロッ
クビンを受は入れる貫通孔が形成されていることを特徴
する亜鉛−臭素電池。

（９）上記（８）に記載の電池において、前記円柱部材
に対向して配置され、前記１本のエンドブロックの外方
に向けて調節をして電池の端子の接続する素子を有する
電気接続部材を備えたことを特徴とする亜鉛−臭素電池
。

（１０）正極ハーフセルと負極ハーフセルとを相互に仕
切るイオン透過性のセパレータと、各セルにそれぞれ設
けられた負極面及び正極面を有しエンドブロック間に配
置された複数の電極と、前記各電極の負極面及び正極面
へそれぞれ負極液及び正極液を流通させる作用を果す少
なくとも一対のマニホールドと、一方のエンドブロック
から他方のエンドブロックに向けて伸張し負極液及び正
極液を連通させるよう作用するシャントトンネルと、を
含み、 前記一方のエンドブロック内で前記シャントトンネルの
端部と連通ずるように形成されたボアと、前記トンネル
の端部近傍のボア内に配設されその内部を流通する負極
液及び正極液と電気的に接続される導電性部材と、 前記導電性部材に対向して配設され前記１本のエンドブ
ロックから外方に向けて突出伸張した導電性素子と、前
記ボア内に配置され前記導電性部材を所定位置に着脱自
在に固定する手段と、を備えたことを特徴とする亜鉛−
臭素電池。

（１１）上記（１０）において、前記部材はほぼ円柱形
状の環状を呈し、これは前記シャントトンネルの端部を
取り囲む形で電解液を緊密に遮断し、前記保持手段は前
記部材の環状開口部と連通ずる環状開口を有する環状に
形成されていることを特徴とする亜鉛−臭素電池。

（１２）　一対のエンドプレート及び該両エンドプレー
ト間に配設されそれぞれが正極側と負極側とを持つ複数
のバイポーラセルとを有し、前記セルに向けてそれぞれ
対応する負極液及び正極液が流れる流入チャンネルが形
成された第１のマニホールド対と、 作用する容器に負極液及び正極液が帰還する流出チャン
ネルがそれぞれ形成された第２のマニホールド対と、 前記各セルを通る並列された第１のシャントトンネル対
と前記両エンドブロック近傍にその端部を有する端子と
を有するシャント電流防止システムと、 前記各トンネルの一方は前記各セルの正極側で正極液と
連通し、他方のトンネルは各セルの負極側でそれぞれ負
極液と連通し、 それぞれ対応する正極液及び負極液を前記容器に帰還さ
せるようそれぞれが正極液及び負極液と液体連通ずる並
列された第２の負極液及び正極液シャントトンネルと、 前記第１の並列トンネル対の端部近傍にそれぞれ配設さ
れ、前記エンドプレートの並列されたトンネル対内で負
極液及び正極液と電気接続される第１手段と該第１手段
を前記エンドプレート内で着脱自在に固定する第２手段
とを含む少なくとも２対のシャント防止電極組立体と、
を備えたことを特徴とする亜鉛−臭素電池。

（１３）上記（１２）に記載の電池において、前記負極
液シャントトンネルの端部を密封するためのイオン透過
性手段を含み、前記第１手段は、前記各トンネルの端部
を取り囲み前記正極液シャントトンネルと連通ずる流路
を形成する環状部材であることを特徴とする亜鉛−臭素
電池。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、亜鉛−臭素電池に
おけるシャント電流の発生を防止するための組立体を複
数のシャントトンネル内に流通する電解液と電気的に連
通ずる構成とし、電池から容易かつ迅速に着脱及び交換
可能に構成したので、組立体の構成要素の調整あるいは
メンテナンス作業を非常に効率良く行うことができ、結
果として電池性能の保持及び長寿命化に大きく寄与し得
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はセパレータにより仕切られた複数のセルからな
る亜鉛−臭素電池の分解斜視図、第２図は第１図におけ
るマニホールド、ポンプ容器組み立てたい及びシャント
防止電極を省略すると共に、一対のシャントトンネルが
設けられた亜鉛−臭素電池の分解斜視図、 第３図は本発明の一実施例に係るシャント防止用負電極
組立体及びその周辺の電池構造を示す側断面図、 第３Ａ図は第３図に係る実施例に用いられた金属接続体
の平面図、 第３Ｂ図は第３図で用いられたシャント防止電極の外観
斜視図、 第４図は本発明の実施例に係るシャント防止用正電極組
立体及びその周辺の電池構造を示す側断面図である。 １０　・・・　亜鉛−臭素電池 １２　・・・　電極 １４　・・・　セパレータ エ８　・・・　エンドブロック ２６゜ ３０゜ ６０゜ シャント防止電極 ・・・　電解液貯蔵槽 負極側ポンプ ２、　３８．　４２　　・・・　マニホールド２　・・
・　トンネル シャント防止電極組立体 環状シャント防止電極 固定具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）正極ハーフセルと負極ハーフセルとを相互に仕切
   るイオン透過性のセパレータと、各セルにそれぞれ設け
   られた負極面及び正極面を有しエンドブロック間に配置
   された複数の電極と、前記各電極の負極面及び正極面へ
   それぞれ負極液及び正極液を流通させる作用を果す少な
   くとも一対のマニホールドと、一方のエンドブロックか
   ら他方のエンドブロックに向けて伸張し負極液及び正極
   液を連通させるよう作用するシャントトンネルと、を含
   み、 前記エンドブロックのボア内に配設され前記シャントト
   ンネル内における負極液及び正極液を電流源と電気的に
   接続させるために着脱可能に取り付けられ電気接続手段
   と、 前記電気接続手段を前記１本のエンドブロックのボア内
   に着脱可能に固定するための手段と、を備えたことを特
   徴とする亜鉛−臭素電池。