JPH0419672B2 - - Google Patents
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- JPH0419672B2 JPH0419672B2 JP59094641A JP9464184A JPH0419672B2 JP H0419672 B2 JPH0419672 B2 JP H0419672B2 JP 59094641 A JP59094641 A JP 59094641A JP 9464184 A JP9464184 A JP 9464184A JP H0419672 B2 JPH0419672 B2 JP H0419672B2
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- Japan
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- secondary battery
- zinc
- battery
- forced discharge
- negative electrode
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、亜鉛を負極の活物質とし、塩素又は
臭素などのハロゲンを正極の活物質とした亜鉛−
ハロゲン二次電池に関するものである。更に詳し
くは、充放電サイクル寿命を延ばすために、すな
わち、デントライトなどの亜鉛の不均一電着を防
止するために、通常の充放電の数サイクルに一
度、負極上の亜鉛を完全に溶解するための強制放
電回路を例えば亜鉛−臭素電池等の二次電池に付
加したものである。
臭素などのハロゲンを正極の活物質とした亜鉛−
ハロゲン二次電池に関するものである。更に詳し
くは、充放電サイクル寿命を延ばすために、すな
わち、デントライトなどの亜鉛の不均一電着を防
止するために、通常の充放電の数サイクルに一
度、負極上の亜鉛を完全に溶解するための強制放
電回路を例えば亜鉛−臭素電池等の二次電池に付
加したものである。
第１図は、亜鉛−ハロゲン二次電池に強制放電
回路を付加した従来例を示す接続図である。この
回路は、二次電池１の出力端を切換スイツチ３及
び抵抗２を介して短絡するようにしたものであ
る。
回路を付加した従来例を示す接続図である。この
回路は、二次電池１の出力端を切換スイツチ３及
び抵抗２を介して短絡するようにしたものであ
る。
しかしながら、このような強制放電回路では、
強制放電の途中、負極表面上の亜鉛は均一に溶解
せず、亜鉛の残つている場所と、亜鉛が溶解し負
極面が露出した場所とがまばらに分布する。そし
て、この負極面が露出した部分から、亜鉛−臭素
電池にあつては臭素が、亜鉛−塩素電池では塩素
がそれぞれ発生する。
強制放電の途中、負極表面上の亜鉛は均一に溶解
せず、亜鉛の残つている場所と、亜鉛が溶解し負
極面が露出した場所とがまばらに分布する。そし
て、この負極面が露出した部分から、亜鉛−臭素
電池にあつては臭素が、亜鉛−塩素電池では塩素
がそれぞれ発生する。
この為に、強制放電が終つた後、負極液中には
臭素又は塩素が残つたままとなり、この残存臭素
や塩素が次の充放電サイクルのとき、負極上に電
着する亜鉛と自己放電を起し、電池の充電エネル
ギーの利用率を低下させるという問題があつた。
臭素又は塩素が残つたままとなり、この残存臭素
や塩素が次の充放電サイクルのとき、負極上に電
着する亜鉛と自己放電を起し、電池の充電エネル
ギーの利用率を低下させるという問題があつた。
本発明は、従来回路におけるこの様な問題点に
鑑みてなされたもので、電池の充電エネルギーの
利用率を高くすることのできる強制放電回路を備
えた亜鉛−ハロゲン二次電池を実現しようとする
ものである。
鑑みてなされたもので、電池の充電エネルギーの
利用率を高くすることのできる強制放電回路を備
えた亜鉛−ハロゲン二次電池を実現しようとする
ものである。
強制放電を行わせる強制放電回路を備え、放電
及び充電時に電解液を循環させて運転される亜鉛
−ハロゲン二次電池において、 前記強制放電回路により強制放電を行わせた後
の前記二次電池の電圧よりも大きな電圧を前記二
次電池の充電方向に印加させる補助電池を切換ス
イツチを介して前記二次電池に並列接続して、負
極液中に発生した残存臭素又は塩素を前記補助電
池を用いて換言するようにした点に特徴がある。
及び充電時に電解液を循環させて運転される亜鉛
−ハロゲン二次電池において、 前記強制放電回路により強制放電を行わせた後
の前記二次電池の電圧よりも大きな電圧を前記二
次電池の充電方向に印加させる補助電池を切換ス
イツチを介して前記二次電池に並列接続して、負
極液中に発生した残存臭素又は塩素を前記補助電
池を用いて換言するようにした点に特徴がある。
第２図は、本発明実施例の接続図である。この
回路は、亜鉛−ハロゲン二次電池１の正極を切換
スイツチ５の接点ａを介して補助電池４の正極に
接続し、また二次電池１の負極を補助電池４の負
極に接続して両者を並列接続し、さらに、二次電
池１と補助電池４の負極側接続点間と、切換スイ
ツチ５の他方の接点ｂ間を抵抗２を介して接続し
たものである。
回路は、亜鉛−ハロゲン二次電池１の正極を切換
スイツチ５の接点ａを介して補助電池４の正極に
接続し、また二次電池１の負極を補助電池４の負
極に接続して両者を並列接続し、さらに、二次電
池１と補助電池４の負極側接続点間と、切換スイ
ツチ５の他方の接点ｂ間を抵抗２を介して接続し
たものである。
第３図イはこの回路による亜鉛−ハロゲン二次
電池１の電池電圧ESを第３図ロは電流Ｉをそれ
ぞれ示す動作波形図である。
電池１の電池電圧ESを第３図ロは電流Ｉをそれ
ぞれ示す動作波形図である。
はじめに、切換スイツチ５を接点ｂ側に接続
し、二次電池１を抵抗２を介して強制放電させ
る。これによつて、電池電圧ES及び電流Ｉは第
３図イ，ロに示すように、二次電池電圧ESがセ
ル当り、亜鉛−臭素電池では1.0V以下、亜鉛−
塩素電池では、1.2V以下に低下し、ついには0V
に、電流もそれに伴つて流れなくなる。強制放電
を終了した時点での二次電池には、負極面上の亜
鉛が不均一に分布しているだけでなく、負極面が
露出した部分から、亜鉛−臭素電池であつては臭
素、亜鉛−塩素電池では塩素のハロゲン気体が電
解液中に発生している。その時点で、スイツチ５
を接点ａ側に接続し、二次電池１の正極に補助電
池４を接続する。ロに示すように補助電池４より
二次電池１に充電電流が流れ、二次電池１の負極
液中の臭素（Br2）、塩素（Cl2）は還元されて
Br-、Cl-となり、次の充放電サイクルでの自己
放電を防ぐ。
し、二次電池１を抵抗２を介して強制放電させ
る。これによつて、電池電圧ES及び電流Ｉは第
３図イ，ロに示すように、二次電池電圧ESがセ
ル当り、亜鉛−臭素電池では1.0V以下、亜鉛−
塩素電池では、1.2V以下に低下し、ついには0V
に、電流もそれに伴つて流れなくなる。強制放電
を終了した時点での二次電池には、負極面上の亜
鉛が不均一に分布しているだけでなく、負極面が
露出した部分から、亜鉛−臭素電池であつては臭
素、亜鉛−塩素電池では塩素のハロゲン気体が電
解液中に発生している。その時点で、スイツチ５
を接点ａ側に接続し、二次電池１の正極に補助電
池４を接続する。ロに示すように補助電池４より
二次電池１に充電電流が流れ、二次電池１の負極
液中の臭素（Br2）、塩素（Cl2）は還元されて
Br-、Cl-となり、次の充放電サイクルでの自己
放電を防ぐ。
補助電池４による充電電流が０になつた時点で
スイツチ４を開路し、正規充電を行なう。
スイツチ４を開路し、正規充電を行なう。
以上のように、放電を終了した時点での二次電
池には、負極面上の亜鉛が不均一に分布してい
る。この二次電池に抵抗を備えた強制放電回路に
よつて強制放電を行わせた場合には、負極面が露
出した部分から、亜鉛−臭素電池であつては臭素
が、亜鉛−塩素電池では塩素が電解液中に発生す
る。発生した気体が電極上の亜鉛と接触したなら
ば、自己放電を起して亜鉛は電解液中に溶解する
が、例えば強制放電を行つた後にすぐに再充電を
行なう場合には、発生したハロゲン気体は負極面
上にまばらに残つた亜鉛と自己放電を行わずに、
再充電で電着する亜鉛と自己放電を行う確立が高
くなる。このため、電池の充電エネルギーの利用
率を低下させていた。
池には、負極面上の亜鉛が不均一に分布してい
る。この二次電池に抵抗を備えた強制放電回路に
よつて強制放電を行わせた場合には、負極面が露
出した部分から、亜鉛−臭素電池であつては臭素
が、亜鉛−塩素電池では塩素が電解液中に発生す
る。発生した気体が電極上の亜鉛と接触したなら
ば、自己放電を起して亜鉛は電解液中に溶解する
が、例えば強制放電を行つた後にすぐに再充電を
行なう場合には、発生したハロゲン気体は負極面
上にまばらに残つた亜鉛と自己放電を行わずに、
再充電で電着する亜鉛と自己放電を行う確立が高
くなる。このため、電池の充電エネルギーの利用
率を低下させていた。
本願発明では、強制放電回路により強制放電を
行わせた後の二次電池の電圧よりも大きな電圧を
前記二次電池の充電方向に印加させる補助電池を
切換スイツチを介して前記二次電池に並列接続し
たものであるため、強制放電で負極に発生したハ
ロゲン気体を再充電の前に還元するものである。
この時に使用する補助電池は、電極面に亜鉛を電
着させることが目的でなく、電解液中のハロゲン
気体を解消させることが目的であるため、少なく
とも強制放電後の二次電池の電圧よりも大きな電
圧を充電方向に印加させるものでよい。
行わせた後の二次電池の電圧よりも大きな電圧を
前記二次電池の充電方向に印加させる補助電池を
切換スイツチを介して前記二次電池に並列接続し
たものであるため、強制放電で負極に発生したハ
ロゲン気体を再充電の前に還元するものである。
この時に使用する補助電池は、電極面に亜鉛を電
着させることが目的でなく、電解液中のハロゲン
気体を解消させることが目的であるため、少なく
とも強制放電後の二次電池の電圧よりも大きな電
圧を充電方向に印加させるものでよい。
本発明を、亜鉛−臭素積層二次電池に適用して
実験したところ５サイクルの平均電流効率が従来
の80％から84％（但し、補助電池使用時の通電電
流は効率に含めていない）となり、満足すべき結
果が得られた。
実験したところ５サイクルの平均電流効率が従来
の80％から84％（但し、補助電池使用時の通電電
流は効率に含めていない）となり、満足すべき結
果が得られた。
なお、この実験に用いた積層二次電池は、10セ
ル積層、電解液は3mol／のZnBr2に1mol／
の４級アンモニウム臭素塩を加え、正極液にはさ
らに0.1mol／の臭素を添加したものであつて、
充電は20ｍＡ／cm2の電流密度で8h行ない、放電
は同じ電流密度で電池電圧ESが10V（セル当り
1V）になるまで行なつたものである。
ル積層、電解液は3mol／のZnBr2に1mol／
の４級アンモニウム臭素塩を加え、正極液にはさ
らに0.1mol／の臭素を添加したものであつて、
充電は20ｍＡ／cm2の電流密度で8h行ない、放電
は同じ電流密度で電池電圧ESが10V（セル当り
1V）になるまで行なつたものである。
サイクル試験は５サイクル行ない、強制放電は
各回路を使用して毎サイクル放電後に行なつてい
る。放電抵抗２はいずれの回路とも1Ωを用いた。
各回路を使用して毎サイクル放電後に行なつてい
る。放電抵抗２はいずれの回路とも1Ωを用いた。
第１図は従来の強制放電回路の接続図、第２図
は本発明に係る亜鉛−ハロゲン二次電池の接続
図、第３図はその動作波形図では電池電圧、ロは
電流を示す。 １……二次電池、２……抵抗、４……補助電
池、５……切換スイツチ。
は本発明に係る亜鉛−ハロゲン二次電池の接続
図、第３図はその動作波形図では電池電圧、ロは
電流を示す。 １……二次電池、２……抵抗、４……補助電
池、５……切換スイツチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 強制放電を行わせる強制放電回路を備え、放
電及び充電時に電解液を循環させて運転される亜
鉛−ハロゲン二次電池において、 前記強制放電回路により強制放電を行わせた後
の前記二次電池の電圧よりも大きな電圧を前記二
次電池の充電方向に印加させる補助電池を切換ス
イツチを介して前記二次電池に並列接続したこと
を特徴とする亜鉛−ハロゲン二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094641A JPS60240070A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 亜鉛−ハロゲン二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094641A JPS60240070A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 亜鉛−ハロゲン二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240070A JPS60240070A (ja) | 1985-11-28 |
| JPH0419672B2 true JPH0419672B2 (ja) | 1992-03-31 |
Family
ID=14115887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59094641A Granted JPS60240070A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 亜鉛−ハロゲン二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60240070A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5065833A (ja) * | 1973-10-15 | 1975-06-03 |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP59094641A patent/JPS60240070A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5065833A (ja) * | 1973-10-15 | 1975-06-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60240070A (ja) | 1985-11-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |