JPH0364870A - Electrolyte circulation type metal-halogen battery - Google Patents

Electrolyte circulation type metal-halogen battery

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JPH0364870A
JPH0364870A JP1198619A JP19861989A JPH0364870A JP H0364870 A JPH0364870 A JP H0364870A JP 1198619 A JP1198619 A JP 1198619A JP 19861989 A JP19861989 A JP 19861989A JP H0364870 A JPH0364870 A JP H0364870A
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JP
Japan
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cock
electrolyte
battery
manifold
stack
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JP1198619A
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Japanese (ja)
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Koji Nakamura
好志 中村
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

PURPOSE:To prevent generation of an intercell microcurrent at the shelf time of a battery by simple constitution by inserting a hollow cylindrical cock into a manifold of a battery stack while automatically performing breaking control corresponding to the working/nonworking time of the battery by the action of reinforced force of a cock spring and liquid pressure of an electrolyte. CONSTITUTION:A hollow cylindrical cock 70 being free-slidably supported by respective manifolds while having a through-connecting hole 70b through- connecting the manifolds 53 and a channel 50b and a breaking part 70c breaking throughconnection and a cock spring 72 reinforcing the cock 70 to a breaking state are provided. That is that in the hollow cylindrical cock 70, its respective throughconnection parts 70b are moved by liquid pressure of an electrolyte during the electrolyte circulation time opposing to reinforced force of the cock spring 72 so as to oppose respective channels 50b. At the non-working time of a cell, on the other hand, that is, when the electrolyte passes to a non- circulation state, the respective breaking parts 70c are put back to the positions opposing to the respective channels 50b by the reinforced force of the cock spring 72 for being maintained. At the non-working time of the cell, conductivity in the intercell channels each other can be surely prevented thereby.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電解液循環式金属−ハロゲン電池、特に電池
放置期間中における漏洩電流の発生防止構造に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a metal-halogen battery with electrolyte circulation, and particularly to a structure for preventing the occurrence of leakage current during a period when the battery is left unused.

[従来の技術] 電解液への溶解度が高く電極反応特性の優れた臭素を正
極活物質とし、亜鉛などの金属を負極活物質とする金属
−ハロゲン電池が開発されており、貯蔵・取扱いの容易
性や高エネルギー密度等多くの利点から例えば電気自動
車用駆動源としての期待を集めている。
[Prior art] Metal-halogen batteries have been developed in which bromine, which has high solubility in electrolytes and excellent electrode reaction characteristics, is used as the positive electrode active material and metals such as zinc are used as the negative electrode active material, and are easy to store and handle. Due to its many advantages, such as high performance and high energy density, it is attracting attention as a driving source for electric vehicles, for example.

第5図に特開昭57−199167号公報に開示されて
いる一般的な金属−ハロゲン電池の原理構成を示す。
FIG. 5 shows the principle structure of a general metal-halogen battery disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-199167.

図示例における負極側金属には亜鉛が用いられており、
正極10及び負極12がそれぞれ配設された正極側反応
槽14及び負極側反応槽16間で電解液18を介して次
式で示される電気化学反応が行われる。
Zinc is used as the metal on the negative electrode side in the illustrated example,
An electrochemical reaction expressed by the following formula is performed via an electrolytic solution 18 between a positive electrode side reaction tank 14 and a negative electrode side reaction tank 16 in which the positive electrode 10 and the negative electrode 12 are disposed, respectively.

(正極)2Br″″;:Br2+2e 2+ (負極)Zn  +2e−;:  Zn    −(1
)充電 (全体)Zn”+2Br−、:!  Zn 十Br2放
電 このような金属−ハロゲン電池では電解液18として臭
化亜鉛Z n B r 2水溶液が用いられ、必要に応
じて電導度向上剤、臭素錯化剤、デンドライト抑制剤等
が添加される。
(Positive electrode) 2Br″″;: Br2+2e 2+ (Negative electrode) Zn +2e−;: Zn −(1
) Charging (overall) Zn''+2Br-,:!Zn 10Br2 Discharging In such a metal-halogen battery, an aqueous solution of zinc bromide ZnBr2 is used as the electrolyte 18, and if necessary, a conductivity improver, Bromine complexing agents, dendrite inhibitors, etc. are added.

充電時には反応t1114.16内において前記第1式
に−で示す充電反応が行われ正極10側では臭素B r
 2が生成され電解液18内に溶解し、他方負極12側
では亜鉛Znが析出し負極12上に亜鉛の析出層が形成
されていく。
During charging, the charging reaction shown by - in the first equation is carried out in reaction t1114.16, and on the positive electrode 10 side, bromine B r
On the other hand, on the negative electrode 12 side, zinc Zn is precipitated and a deposited layer of zinc is formed on the negative electrode 12.

また、放電時には−で示す前記充電時と逆の反応が行わ
れ、正極10側では臭素B r 2が還元されて臭素イ
オンB「 となって電解液18中に溶解し、負極12側
では亜鉛の析出層が酸化されて亜鉛イオンzn2+とな
って電解液18中に溶解する。
Further, during discharging, a reaction opposite to that during charging is performed, which is indicated by -, and on the positive electrode 10 side, bromine B r 2 is reduced and becomes bromine ions B'', which are dissolved in the electrolytic solution 18, and on the negative electrode 12 side, zinc The deposited layer is oxidized to become zinc ions zn2+ and dissolved in the electrolytic solution 18.

このような電気反応が行われる反応槽14゜16内は充
電時に生成する臭素B r 2により自己放電を招くこ
とがないようその内部がセパレータ膜20により分離さ
れている。
The interiors of the reaction vessels 14 and 16 in which such electrical reactions occur are separated by separator membranes 20 to prevent self-discharge caused by bromine B r 2 generated during charging.

このセパレータ膜20は自己放電を防止するために電解
液18中の各種イオンは通すがこれに溶解している臭素
B r 2の透過は阻止するものである。セパレータ膜
20としては、一般にイオン交換膜あるいは多孔質膜が
用いられるが、電池の内部抵抗を小さくするという観点
からは多孔質膜が望ましい。
In order to prevent self-discharge, this separator film 20 allows various ions in the electrolytic solution 18 to pass through, but blocks the penetration of bromine B r 2 dissolved therein. An ion exchange membrane or a porous membrane is generally used as the separator membrane 20, but a porous membrane is desirable from the viewpoint of reducing the internal resistance of the battery.

そして、電解液循環型の電池では、充電時における化学
反応によって得たエネルギーを貯蔵するための正極側電
解液貯蔵槽22と負極側電解液貯蔵槽24とを含む。
The electrolyte circulation type battery includes a positive electrolyte storage tank 22 and a negative electrolyte storage tank 24 for storing energy obtained through a chemical reaction during charging.

前記正極側電解液貯蔵槽22は正極側反応槽14との間
で配管26.28を介して電解液循環経路を形成してお
り、循環経路に設けたポンプ30により正極側反応槽1
4内において反応した正極側電解液18gを貯蔵槽22
へ送り出し、貯蔵h!122内の電解液18aを反応槽
14に供給している。
The positive electrode side electrolyte storage tank 22 forms an electrolyte circulation path with the positive electrode side reaction tank 14 via piping 26, 28, and the positive electrode side reaction tank 1 is
18 g of the positive electrode electrolyte reacted in the storage tank 22
Send it to storage h! The electrolytic solution 18a in 122 is supplied to the reaction tank 14.

ここにおいて、電解液18内に臭素錯化剤が添加されて
いる場合には、充電時に発生した臭素B r 2は錯体
化され、電解液18に不溶な錯体化合物32となって析
出し、該錯体化合物32は貯蔵槽22の底部を錯体貯蔵
部34として順次沈澱して貯蔵されていく。
Here, if a bromine complexing agent is added to the electrolytic solution 18, bromine B r 2 generated during charging is complexed and precipitated as a complex compound 32 insoluble in the electrolytic solution 18. The complex compound 32 is sequentially precipitated and stored in the bottom of the storage tank 22 as a complex storage section 34.

また、この錯体貯蔵部34と配管28との間はバルブ3
6を有する錯体供給管38により連絡されている。そし
て、このバルブ36は通常解放されており、錯体貯蔵部
34に沈澱した錯体化合物32を配管28を介して正極
側反応槽14に向けて送り出す。
Further, a valve 3 is connected between the complex storage section 34 and the pipe 28.
A complex feed tube 38 having 6. This valve 36 is normally open, and the complex compound 32 precipitated in the complex storage section 34 is sent out toward the positive electrode side reaction tank 14 via the pipe 28.

また、前記負極側電解液貯蔵槽24は、同様にして負極
側反応槽16との間で配管40,42を介して電解液循
環経路を形成しており、循環経路に設けたポンプ44を
用い負極側反応槽16内にて反応した負極側電解液18
bを貯蔵槽24へ向は送り出し貯蔵槽24から新たな電
解液18bを反応槽16に向は供給している。
Further, the negative electrode side electrolyte storage tank 24 similarly forms an electrolyte circulation path with the negative electrode side reaction tank 16 via piping 40, 42, and uses a pump 44 provided in the circulation path. Negative electrode side electrolyte 18 reacted in negative electrode side reaction tank 16
b is sent out to the storage tank 24, and new electrolytic solution 18b is supplied from the storage tank 24 to the reaction tank 16.

このように、この金属−ハロゲン電池は、貯蔵槽22.
24内に電解液18を充分に貯蔵し、該貯蔵電解液18
を用いて充電時には前記第1式に示す充電反応を行い、
錯体貯蔵部32に臭素の錯体化合物を貯蔵し負極12上
に亜鉛の析出層を形成して電力を貯蔵することができる
Thus, this metal-halogen battery has storage tank 22.
A sufficient amount of electrolyte 18 is stored in 24, and the stored electrolyte 18 is
When charging using
Electric power can be stored by storing a bromine complex compound in the complex storage section 32 and forming a deposited layer of zinc on the negative electrode 12.

第6図にこのような原理を用いて形成される一般的な金
属−ハロゲン電池の電池スタックの分解斜視図を示す。
FIG. 6 shows an exploded perspective view of a battery stack of a general metal-halogen battery formed using such a principle.

この電池スタックは、電極フレーム48とセパレータフ
レーム50とが交互に多数積層され、その両端がエンド
ブロック52(図示例では、一方のみを示す)により閉
止されてなる。
This battery stack consists of a large number of electrode frames 48 and separator frames 50 stacked alternately, and both ends of which are closed by end blocks 52 (only one is shown in the illustrated example).

各電極フレーム48は、その表及び裏面に正または負極
をなす電極部48aが形成され、セパレータフレーム5
0を介して両側に位置する電極フレーム48の一方の電
極部48aが正極、そして他方の電極部48aが負極を
形成するように構成されている。
Each electrode frame 48 has an electrode portion 48a forming a positive or negative electrode on its front and back surfaces, and the separator frame 5
One electrode part 48a of the electrode frame 48 located on both sides of the electrode frame 48 is configured to form a positive electrode, and the other electrode part 48a forms a negative electrode.

他方、セパレータフレーム5oには、セパレータ膜50
aが担持されている。
On the other hand, the separator frame 5o has a separator film 50
a is supported.

そして、一方の電極部48aと、セパレータ膜50aの
片面との間の空間が一方の反応槽を形成し、セパレータ
膜50aの他方の面と次の電極部48aとの間の空間が
他側の反応槽を形成し、これらによって電池スタックの
基本機能単位であるセルが構成されている。
The space between one electrode section 48a and one side of the separator membrane 50a forms one reaction tank, and the space between the other side of the separator membrane 50a and the next electrode section 48a forms the other side. It forms a reaction tank, which constitutes a cell, which is the basic functional unit of a battery stack.

そして、この電池スタックのエンドブロック52を含む
全セルを貫通して正及び負極側反応槽に連通ずる供給側
共通マニホールド53及び排出側共通マニホールド54
が形成されている。
A supply side common manifold 53 and a discharge side common manifold 54 penetrate through all the cells including the end block 52 of this battery stack and communicate with the positive and negative side reaction tanks.
is formed.

従って、各電解液貯蔵槽から供給される電解液18は、
各供給側共通マニホールド53を経て各セパレータフレ
ーム50に形成されたチャンネルsobをiす、そのセ
パレータ膜50aとの接続部に形成された整流板50c
によって各反応槽内にまんべんなく平均して導かれて所
定の化学反応に供された後、排出側供給マニホールド5
4を通って再び電解液貯蔵槽に帰還することとなる。
Therefore, the electrolyte 18 supplied from each electrolyte storage tank is
A channel sob formed in each separator frame 50 passes through each supply side common manifold 53, and a current plate 50c is formed at the connection portion with the separator film 50a.
After being evenly introduced into each reaction tank and subjected to a predetermined chemical reaction, the discharge side supply manifold 5
4 and returns to the electrolyte storage tank again.

[発明が解決しようとする課題] ところが、以上のような従来装置では、各セルがそれぞ
れ電気的に直列に接続されているのに対し、電解液18
のそれぞれの循環経路は、並列接続の状態になっている
。このため、電池非使用時に電池スタック内の隣接する
セル相互がマニホールド53.54内に残留する電解液
18を介して導通し、漏洩電流が発生するという問題が
あった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional device as described above, each cell is electrically connected in series, whereas the electrolyte 18
The respective circulation paths are connected in parallel. Therefore, when the batteries are not in use, adjacent cells in the battery stack are electrically connected to each other via the electrolyte 18 remaining in the manifolds 53 and 54, causing a problem of leakage current.

これに対処するための方法としては、電池を非使用状態
に放置する際に予め電池スタック内の電解液を抜き取っ
ておくことが考えられる。
One possible way to deal with this is to drain the electrolyte from the battery stack in advance when the battery is left unused.

ところが、こうした方法では抜き取った電解液を貯蔵す
る分だけ電解液貯蔵槽を拡大しなければならず、エネル
ギ密度が低下すると共に、電池再使用時に反応橘内のエ
ア抜きが必要となるため、始動に時間がかかってしまう
という弊害がある。
However, with this method, the electrolyte storage tank must be enlarged to store the extracted electrolyte, which lowers the energy density and requires air bleeding from the reaction chamber when reusing the battery, making it difficult to start. The disadvantage is that it takes time.

また、実開昭62−17068号公報にはマニホールド
または各チャンネルに各セル間の液絡遮断用コックを配
設する構成が提案されているが、手動操作によりコック
を開閉制御しなければならず、面倒な手間を要する。
Furthermore, Japanese Utility Model Application Publication No. 17068/1983 proposes a configuration in which a cock for shutting off the liquid junction between each cell is provided in the manifold or each channel, but the opening and closing of the cock must be controlled manually. , which requires a lot of effort.

更に、実開昭63−43360号公報では、チャンネル
の途中に液圧に依存して上下方向に移動する電解液遮断
栓を設ける構成が開示されている。
Further, Japanese Utility Model Application Publication No. 63-43360 discloses a structure in which an electrolyte shutoff plug is provided in the middle of the channel and moves vertically depending on the liquid pressure.

しかし、これによっても、自重を利用して非流通時の液
絡を遮断するので車両の傾斜等が生じると円滑に機能し
なくなる等、作動が不安定であるという問題があった。
However, even with this method, since the liquid junction is cut off when the liquid is not flowing by using its own weight, there is a problem that the operation is unstable, such as not functioning smoothly when the vehicle is tilted or the like.

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、簡単な構成により充電状態での電池放置時
に電池スタックの隣接する各セル間に生じる微小電流に
よって発生する分流損を確実に防止可能な電解液循環式
金属−ハロゲン電池を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems,
The purpose is to provide a metal-halogen battery with electrolyte circulation that can reliably prevent shunt loss caused by minute currents generated between adjacent cells of a battery stack when the battery is left in a charged state with a simple configuration. It is in.

C課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために本発明は、各マニホールドに
摺動自在に支持され、前記各チャンネルに対応して交互
に形成され、該マニホールドとチャンネルとを連通させ
る連通孔及び連通を遮断する遮断部を有する中空筒状コ
ックと、該中空筒状コックの端部とマニホールドの終端
との間に掛けられ、コックを遮断状態に付勢するコック
ばねと、を備えたことを特徴とする。
Means for Solving Problem C] In order to achieve the above object, the present invention provides a system that is slidably supported by each manifold, is formed alternately corresponding to each of the channels, and communicates between the manifold and the channels. A hollow cylindrical cock that has a communication hole and a blocking part that blocks communication, and a cock spring that is hung between an end of the hollow cylindrical cock and an end of a manifold and biases the cock to a blocked state. It is characterized by:

[作用] 以上の構成を有する本発明によれば、前記中空筒状コッ
クは、電解液流通期間中は該電解l&の液圧によってそ
の各連通部が各チャンネルと対向するよう前記コックば
ねの付勢力に抗して移動し、他方電池の非使用時すなわ
ち電解液が非流通状態になるとコックばねの付勢力でそ
の各遮断部が各チャンネルと対向する位置に復帰保持さ
れる。
[Function] According to the present invention having the above configuration, the hollow cylindrical cock is attached to the cock spring so that each communication portion thereof faces each channel due to the liquid pressure of the electrolyte l& during the electrolyte flow period. When the battery moves against the force, and when the battery is not in use, that is, when the electrolyte is not flowing, the biasing force of the cock spring returns and holds the blocking portions in positions facing the channels.

この結果、電池非使用時には、各セル間のチャンネル同
志の導通が確実に防止される。
As a result, when the battery is not in use, conduction between the channels between the cells is reliably prevented.

[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。[Example] Preferred embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図に本発明に係る電解液循環式金属−ハロゲン電池
における電池スタックの分解斜視図を示す。なお、図中
前記第6図に係る従来装置と同等の構成要素には同一符
号を付し、その説明を省略する。
FIG. 1 shows an exploded perspective view of a battery stack in a circulating electrolyte metal-halogen battery according to the present invention. Components in the drawing that are equivalent to those of the conventional device shown in FIG.

本発明において特徴的なことは、電池スタックのマニホ
ールド内に電解液の流通/非流通によってセパレータの
チャンネルとマニホールドとを連通/遮断を自動切換す
るコックを配設したことであり、これによって電解液の
流れない電池放置時における隣接セル間の導通に起因す
る微小電流の発生を有効に阻止できる。
A characteristic feature of the present invention is that a cock is provided in the manifold of the battery stack to automatically switch communication/cutoff between the separator channel and the manifold depending on the flow/non-flow of the electrolyte. It is possible to effectively prevent the generation of minute currents due to conduction between adjacent cells when the battery is left without any current flowing.

第1図において、電池スタックの供給側共通マニホール
ド53及び排出側共通マニホールド54には、中空筒状
のコック70が押入配設される。
In FIG. 1, a hollow cylindrical cock 70 is pushed into a supply side common manifold 53 and a discharge side common manifold 54 of the battery stack.

第2図に中空筒状コック70の外観斜視図を示す。FIG. 2 shows an external perspective view of the hollow cylindrical cock 70.

中空筒状コック70の一端にはコックばね72が係止さ
れており、該コックばね72の他端が電池スタックのエ
ンドブロック52の終端部に係止されることになる。
A cock spring 72 is locked to one end of the hollow cylindrical cock 70, and the other end of the cock spring 72 is locked to the terminal end of the end block 52 of the battery stack.

そして、本体70aの下方には、各セパレータフレーム
50のチャンネル50bに対応した連通孔70bと、遮
断部70cとが交互に複数組形成されている。
A plurality of sets of communicating holes 70b corresponding to the channels 50b of each separator frame 50 and blocking portions 70c are alternately formed below the main body 70a.

第3図に以上のような構造の中空筒状コック70が供給
側共通マニホールド53内に挿入された状態のスタック
の部分断面を示す。前述したごとく、コックばね72は
マニホールド53.54の終端部、具体的には、エンド
ブロック52の内壁とコック70の外端面との間に掛は
渡され、該コック70を常時図の右方向に付勢している
FIG. 3 shows a partial cross section of the stack in which the hollow cylindrical cock 70 having the structure described above is inserted into the common manifold 53 on the supply side. As mentioned above, the cock spring 72 is hooked between the terminal end of the manifold 53, 54, specifically, the inner wall of the end block 52 and the outer end surface of the cock 70, and the cock 70 is always moved toward the right in the figure. is energized.

そして、このとき図より明らかなようにチャンネル50
bとマニホールド53との間は遮断部70Cにより遮断
されており、電池の非使用時にはスタックのセル同士が
導通することはない。
At this time, as is clear from the figure, channel 50
b and the manifold 53 are cut off by a cutoff portion 70C, and the cells of the stack are not electrically connected to each other when the battery is not in use.

この状態から電池が使用状態におかれて充放電作用が始
まると、電解液か循環し、マニホールド53内を流れる
電解液の液圧によってコック70は図の左方向に押され
る。
When the battery is put into use from this state and charging and discharging operations begin, the electrolyte circulates and the cock 70 is pushed to the left in the figure by the liquid pressure of the electrolyte flowing within the manifold 53.

この結果、コック70の連通孔70bが各セルのセパレ
ータ50のチャンネル50bと連通し、反応槽内に電解
液が流入/排出されて所定の充放電反応が実行されるこ
とになる。
As a result, the communication hole 70b of the cock 70 communicates with the channel 50b of the separator 50 of each cell, and the electrolytic solution flows into and out of the reaction tank to perform a predetermined charging/discharging reaction.

そして、充放電期間中は電解液はとぎれることなく電池
の循環経路を充満状態で流れ続けるため、該コック70
は、第3図の左方向に抑圧された状態で保持されるので
、このコック70の配設は何ら充放電反応の妨げにはな
らない。
During the charging and discharging period, the electrolyte continues to flow through the battery circulation path in a full state without interruption, so the cock 70
is held in a depressed state toward the left in FIG. 3, so the arrangement of the cock 70 does not interfere with the charge/discharge reaction in any way.

その後、電池の使用が終了して電解液の循環が停止する
と、前記液圧によるコック70の第3図左方向への押す
力が消滅するため、再びコック70は、コックばね72
の付勢力によって第3図の状態に復帰し、各チャンネル
とマニホールド53との連通は遮断される。
Thereafter, when the use of the battery ends and the circulation of the electrolyte solution stops, the force of pushing the cock 70 to the left in FIG.
The biasing force returns the state shown in FIG. 3, and communication between each channel and the manifold 53 is cut off.

この結果、充電状態で電池を放置した場合でも、各セル
のチャンネル相互が液絡によって導通することがなく、
電池放置中に蓄積された電力が無駄に消費されてしまう
という不都合は生じない。
As a result, even if the battery is left in a charged state, the channels of each cell will not be electrically connected to each other due to a liquid junction.
This eliminates the inconvenience that the power accumulated while the battery is left unused is wasted.

ところで、上記実施例はコック70を供給側共通マニホ
ールド53内に配設した場合であるが、排出側共通マニ
ホールド54に配設される場合、) 電池を非使用状態で放置してから再始動する場合に、チ
ャンネル50bからマニホールド54に流出しようとす
る電解液の液圧によってコックばね72の付勢力に抗し
てコック70が図の左方向に移動するような構成を採る
必要がある。
By the way, in the above embodiment, the cock 70 is arranged in the supply side common manifold 53, but if it is arranged in the discharge side common manifold 54, the battery is left unused and then restarted. In this case, it is necessary to adopt a configuration in which the cock 70 moves to the left in the figure against the biasing force of the cock spring 72 due to the hydraulic pressure of the electrolyte flowing out from the channel 50b to the manifold 54.

このために本発明では、コック70の遮断部70Cの1
箇所に図のような電角q液トンネル70dを形成し、第
3図のチャンネル50cを下側から上方に向けて流出し
ようとする電解液がこの電解液トンネル70dを通って
コック70の内部に排出され、徐々にコック70内が電
解液で満たされて液圧が高まることによって再びコック
70が図の左方向に押されて連通孔70bとチャンネル
5obとが完全に連絡するように構成しである。
For this reason, in the present invention, one of the shutoff portions 70C of the cock 70 is
A diagonal q-liquid tunnel 70d as shown in the figure is formed at the location, and the electrolyte that is about to flow upward through the channel 50c in FIG. The electrolytic solution is discharged, and the inside of the cock 70 is gradually filled with the electrolytic solution, increasing the liquid pressure, which pushes the cock 70 again to the left in the figure, so that the communication hole 70b and the channel 5ob are completely in communication with each other. be.

以上のような本発明によれば、電池スタックの構造自体
はそのままで何ら設計を変更することなく、マニホール
ド53.54内に中空筒状コック70とコックばね72
を配設するだけで、液圧を有効に利用して自動的に電解
液の流通/非流通に対応して各セル間の導通/遮断が制
御され、本来の電池性能には何ら影響を及ぼすことなく
電池放置時における液絡を確実に阻止可能である。
According to the present invention as described above, the hollow cylindrical cock 70 and the cock spring 72 are installed inside the manifolds 53 and 54 without changing the design of the battery stack itself.
By simply installing the battery, the fluid pressure is effectively used to automatically control conduction/cutoff between each cell in response to the flow/non-flow of the electrolyte, without affecting the original battery performance. It is possible to reliably prevent a liquid junction when the battery is left unused.

第4図に本発明の第2実施例を示す。FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.

本実施例の特徴的事項は、マニホールド53゜54内に
おけるコック70の摺動性を高めるため、上記第1実施
例のように直接マニホールド53゜54内にコック70
を挿入配置するのではなく、あらかじめその内部でコッ
ク70が摺動自在に固定されたコックスリーブ80をマ
ニホールド53゜54内に神大するように構成したこと
である。
A characteristic feature of this embodiment is that, in order to improve the slidability of the cock 70 within the manifold 53° 54, the cock 70 is directly inserted into the manifold 53° 54 as in the first embodiment.
Rather than inserting a cock sleeve 80 into which the cock 70 is slidably fixed in advance, the cock sleeve 80 is arranged inside the manifolds 53 and 54.

図示例において、電池スタックの一端側からエンドブロ
ック52及び各セルを貫通して図の左側からコックスリ
ーブ80が押入固定されている。
In the illustrated example, a cock sleeve 80 is pushed and fixed from one end of the battery stack through the end block 52 and each cell from the left side of the figure.

そして、このコックスリーブ80の内部に前記第1実施
例と同様の中空筒状コック70が摺動自在に挿入配置さ
れており、その一方の該端部とコックスリーブ80の終
端との間にコックばね72が掛は渡されている。
A hollow cylindrical cock 70 similar to that of the first embodiment is slidably inserted into the interior of the cock sleeve 80, and the cock 70 is inserted between one end of the cock sleeve 80 and the end of the cock sleeve 80. The spring 72 is loaded.

そして、本実施例においては、コックスリーブ80の下
面には各チャンネル50bの幅に一致する連通孔80a
が形成されている。コックスリーブ80は、マニホール
ド53.54内に固定されているので、この連通孔80
aの位置は変わらない。
In this embodiment, the lower surface of the cock sleeve 80 has a communication hole 80a that matches the width of each channel 50b.
is formed. Since the cock sleeve 80 is fixed within the manifold 53,54, this communication hole 80
The position of a remains unchanged.

この結果、本実施例では、チャンネル50bがコックス
リーブ80の連通孔80aによって上方に延長した形と
なり、上述した液圧によるマニホールド53.54とチ
ャンネル50bとの連通/遮断作用は、コック70とコ
ックスリーブ80の連通孔80aとの間で行われること
になる。
As a result, in this embodiment, the channel 50b is extended upward by the communication hole 80a of the cock sleeve 80, and the communication/blocking action between the manifold 53, 54 and the channel 50b due to the hydraulic pressure described above is controlled by the cock 70 and the cock. This is done between the communication hole 80a of the sleeve 80.

これによれば、液圧とコックばね84の付勢力によるコ
ック70の摺動作用は、コックスリーブ80に対して作
用するので、より滑らかな連通/遮断効果が得られる。
According to this, the sliding movement of the cock 70 due to the hydraulic pressure and the biasing force of the cock spring 84 acts on the cock sleeve 80, so that a smoother communication/blocking effect can be obtained.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によ・れば、電池スタックの
マニホールド内に中空筒状コックを挿入し、その外端面
とマニホールドの終端とに掛は渡されたコックばねの付
勢力及びマニホールド内を流通する電解液の液圧との作
用によって電池の使用/非使用時に対応してスタックの
各セル間の導通/遮断制御が自動的に行われるように構
成したので、電池放置時に電解液を排出したり、マニホ
ールドやチャンネルの形状を変更するなどの面倒な処理
を必要とすることなく、極めて簡単な構成で電池放置時
における各セル間の液絡による微小電流の発坐が有効に
抑制され、不必要に電力が消費されてしまうという問題
は確実に解決されることになる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a hollow cylindrical cock is inserted into the manifold of the battery stack, and the cock spring is attached to the outer end surface of the cock and the terminal end of the manifold. The structure is configured so that conduction/cutoff control between each cell of the stack is automatically performed depending on whether the battery is in use or not, depending on the force and the liquid pressure of the electrolyte flowing in the manifold. It has an extremely simple configuration that eliminates the generation of minute currents due to liquid junctions between each cell when the battery is left unused, without the need for troublesome processes such as draining the electrolyte or changing the shape of the manifold or channel. This will effectively suppress the problem of unnecessary power consumption, which will definitely solve the problem.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る電池スタックの分解斜視図、 第2図は本発明に係る中空筒状コックの外観斜視図、 第3図は本発明におけるm地スタックのマニホールド内
に中空筒状コックを抑大した状態の部分断面図、 第4図は本発明の第2実施例を示す電池スタックの部分
断面図、 第5図は、一般の金属−ハロゲン電池の原理構成図、 第6図は、従来の金属−ノ\ロゲン電池の電通スタック
の分解斜視図である。 48 ・・・ 電極フレーム 48a  ・・・ 電極部 50 ・・・ セバレータフレーム 50a   ・・・ 50b   ・・・ 53.54 70  ・・・ 70b   ・・・ 70c   ・・・ 72c   ・・・ セパレータ膜 チャンネル ・・・ マニホールド 中空筒状コック 連通孔 遮断部 コックばね
FIG. 1 is an exploded perspective view of a battery stack according to the present invention, FIG. 2 is an external perspective view of a hollow cylindrical cock according to the present invention, and FIG. 3 is a hollow cylindrical cock inside the manifold of the m-ground stack according to the present invention. FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a battery stack showing a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing the basic structure of a general metal-halogen battery, and FIG. FIG. 1 is an exploded perspective view of a conventional metal-oxide battery stack. 48 ... Electrode frame 48a ... Electrode part 50 ... Separator frame 50a ... 50b ... 53.54 70 ... 70b ... 70c ... 72c ... Separator membrane channel・・Manifold hollow cylindrical cock communication hole blocking part cock spring

Claims (1)

【特許請求の範囲】 セパレータ膜が装着されたセパレータフレームと表及び
裏面が正または負極をなす電極部を形成する電極フレー
ムとを交互に複数個積層することにより複数のセルを構
成する電池スタックと、該スタックに正及び負極側電解
液を循環させるよう供給側配管及び排出側配管を介して
該スタックに接続された電解液貯蔵槽と、を含み、 前記スタックには全セルを貫通する供給側共通マニホー
ルド及び排出側共通マニホールドと、各セパレータ膜両
面で前記両マニホールドにそれぞれ連通する供給側チャ
ネル及び排出側チャンネルと、が形成され、該各マニホ
ールド及びチャンネルによりスタック内における電解液
の循環経路が形成される電解液循環式金属−ハロゲン電
池において、 前記各マニホールドに摺動自在に支持され、前記各チャ
ンネルに対応して交互に形成されマニホールドとチャン
ネルとを連通させる連通孔及び連通を遮断する遮断部を
有する中空筒状コックと、前記中空筒状コックの端部と
マニホールドの終端との間に掛けられ、中空筒状コック
を遮断状態に付勢するコックばねと、を備え、 前記中空筒状コックは、電解液流通期間中は該電解液の
液圧によりその各連通部が各チャンネルと対向するよう
前記コックばねの付勢力に抗して移動し、電解液非流通
状態になるとコックばねの付勢力によりその各遮断部が
各チャンネルと対向する位置に復帰保持され、電池非使
用時における各セル間のチャンネル同志の導通を防止す
ることを特徴とする電解液循環式金属−ハロゲン電池。
[Claims] A battery stack that constitutes a plurality of cells by alternately stacking a plurality of separator frames equipped with separator membranes and electrode frames forming electrode parts whose front and back surfaces form positive or negative electrodes. , an electrolyte storage tank connected to the stack via supply side piping and discharge side piping so as to circulate positive and negative side electrolytes through the stack, and the stack has a supply side that penetrates all the cells. A common manifold, a common discharge side manifold, and a supply side channel and a discharge side channel that respectively communicate with both the manifolds on both sides of each separator membrane are formed, and the respective manifolds and channels form a circulation path for the electrolyte in the stack. In the electrolyte circulating metal-halogen battery, communication holes are slidably supported on each of the manifolds and are alternately formed corresponding to each of the channels, communicating holes between the manifolds and the channels, and blocking portions that interrupt the communication. a cock spring that is hung between an end of the hollow cylindrical cock and a terminal end of the manifold and biases the hollow cylindrical cock to a shut-off state; During the electrolyte flow period, each communicating portion moves against the biasing force of the cock spring to face each channel due to the fluid pressure of the electrolyte, and when the electrolyte is not flowing, the cock spring is unbiased. An electrolyte circulating metal-halogen battery characterized in that each blocking portion is returned and held in a position facing each channel by a force, thereby preventing conduction between channels between cells when the battery is not in use.
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