JPH0498772A - 積層二次電池 - Google Patents
積層二次電池Info
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- JPH0498772A JPH0498772A JP2213534A JP21353490A JPH0498772A JP H0498772 A JPH0498772 A JP H0498772A JP 2213534 A JP2213534 A JP 2213534A JP 21353490 A JP21353490 A JP 21353490A JP H0498772 A JPH0498772 A JP H0498772A
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 9
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- 238000011056 performance test Methods 0.000 abstract description 3
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 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
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- Secondary Cells (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
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】
Ａ、産業上の利用分野
この発明は自己放電率試験が簡単にできるようにした積
層二次電池に関する。
層二次電池に関する。
Ｂ０発明の概要
この発明は積層二次電池において、
電解液タンクの気相部と配管を介して供給および排出マ
ニホールドに連通され、かつ配管の途中に逆止弁を介挿
し、電解液循環ポンプを停止させたとき、逆止弁を介し
てタンクの気相部からの気体によりマニホールド内の電
解液を抜くようにしたことにより、 自己放電率試験を容易かつ確実にできるようにし、しか
も試験後、即座に電池としての機能を有するようにした
ものである。
ニホールドに連通され、かつ配管の途中に逆止弁を介挿
し、電解液循環ポンプを停止させたとき、逆止弁を介し
てタンクの気相部からの気体によりマニホールド内の電
解液を抜くようにしたことにより、 自己放電率試験を容易かつ確実にできるようにし、しか
も試験後、即座に電池としての機能を有するようにした
ものである。
Ｃ従来の技術
近時、電池電力貯蔵システムの開発が促進されており、
その−貫として金属−ハロゲン電池である亜鉛−臭素電
池、亜鉛−塩素電池や鉄−塩素電池等が開発されている
。ここでは−例を亜鉛−臭素電池について、その概略構
成を説明する。
その−貫として金属−ハロゲン電池である亜鉛−臭素電
池、亜鉛−塩素電池や鉄−塩素電池等が開発されている
。ここでは−例を亜鉛−臭素電池について、その概略構
成を説明する。
亜鉛−臭素電池は主に電極をバイポーラ型とし、単電池
（単セル）を複数、電気的に直列に積層した電池本体と
、電解液貯蔵槽と、これらの間に電解液を循環させるポ
ンプおよび配管系とで構成されている。
（単セル）を複数、電気的に直列に積層した電池本体と
、電解液貯蔵槽と、これらの間に電解液を循環させるポ
ンプおよび配管系とで構成されている。
前記電池本体は第４図に示すように構成されている。第
４図において、５Ｉはバイポーラ型の中間電極で、この
中間電極５１は電極１＜５１ａの外周に絶縁性の枠体５
１ｂを形成してなる。５２はセパレータ板で、このセパ
レータ板５２はセパレータ５３の外周に枠体５２ａか形
成されてなる。
４図において、５Ｉはバイポーラ型の中間電極で、この
中間電極５１は電極１＜５１ａの外周に絶縁性の枠体５
１ｂを形成してなる。５２はセパレータ板で、このセパ
レータ板５２はセパレータ５３の外周に枠体５２ａか形
成されてなる。
積層電池は前記中間電極５１の間にセパレータ板５２お
よび必要に応じてパツキン５４．スペーサメツツユ５５
を重ねて単セルを構成し、この単セルを複数、例えば全
体で３０セル積層して構成される。
よび必要に応じてパツキン５４．スペーサメツツユ５５
を重ねて単セルを構成し、この単セルを複数、例えば全
体で３０セル積層して構成される。
積層電池の両端部には集電メツシュ５６を有する集電電
極５７、さらに一対の締付端板６３．６３とその内側に
押さえ部材である積層端板５８が配置されている。そし
て、締付端板６３間に図示しないボルトを通し、このボ
ルトを締め付けることにより、一体に構成され、電池本
体を構成する。
極５７、さらに一対の締付端板６３．６３とその内側に
押さえ部材である積層端板５８が配置されている。そし
て、締付端板６３間に図示しないボルトを通し、このボ
ルトを締め付けることにより、一体に構成され、電池本
体を構成する。
上記のように構成した電池本体の各単セル内には各中間
電極５１およびセパレータ板５２の枠体５２ａの上下２
箇所の隅角部に形成した正極マニホールド５９と負極マ
ニホールド６０より、セパレータ板５２の枠体５２ａに
設けられたチャンネル６Ｉおよびマイクロチャンネル６
２を介して電解液が夫々流入排出する。
電極５１およびセパレータ板５２の枠体５２ａの上下２
箇所の隅角部に形成した正極マニホールド５９と負極マ
ニホールド６０より、セパレータ板５２の枠体５２ａに
設けられたチャンネル６Ｉおよびマイクロチャンネル６
２を介して電解液が夫々流入排出する。
このように形成された電池は、実用的使用である８時間
充電、８時間放置、８時間放電のサイクルに対応するよ
うに充電後、放電前に一定期間放置される。この放置中
各単セル内の電解液を電解液タンクにもどさずそのまま
とする場合、電池は開路状態に置かれるが、積層電池内
部では電解液が単セル内から、チャンネル、マニホール
ドを通っでさらに別の学セルのチャンネルを通って他の
単セルに通じている。このことを第５図に示す等価回路
を用いて述べると、電圧の高い方の単セルからチャンネ
ル、マニホールドを通って電圧の低い方のチャンネルか
らセルへと電気が流れる。咎に負極では電着した亜鉛か
電圧の高い方では溶解しく亜鉛イオンとなり）、電圧の
低いセルではチャンネル方向へと亜鉛が析出されていく
。これにより積層電池内の電着亜鉛量が、各セルで異な
ってきてかつチャンネル方向への析出亜鉛により、チャ
ンネルが閉塞され、電解液の循環が妨げられるおそれか
ある。
充電、８時間放置、８時間放電のサイクルに対応するよ
うに充電後、放電前に一定期間放置される。この放置中
各単セル内の電解液を電解液タンクにもどさずそのまま
とする場合、電池は開路状態に置かれるが、積層電池内
部では電解液が単セル内から、チャンネル、マニホール
ドを通っでさらに別の学セルのチャンネルを通って他の
単セルに通じている。このことを第５図に示す等価回路
を用いて述べると、電圧の高い方の単セルからチャンネ
ル、マニホールドを通って電圧の低い方のチャンネルか
らセルへと電気が流れる。咎に負極では電着した亜鉛か
電圧の高い方では溶解しく亜鉛イオンとなり）、電圧の
低いセルではチャンネル方向へと亜鉛が析出されていく
。これにより積層電池内の電着亜鉛量が、各セルで異な
ってきてかつチャンネル方向への析出亜鉛により、チャ
ンネルが閉塞され、電解液の循環が妨げられるおそれか
ある。
これを防止するため、充電後、放電前の開路状態の間積
層電池部分から電解液を抜いて置く。このようにするこ
とにより、電池の効率が向上することか自己放電率試験
により確認されている。自己放電率試験によると充電後
ある一定時間放置した後、放電させたときの電池のエネ
ルギー効率と放置しない場合の電池のエネルギー効率を
比べた場合、電池充電後、１日放置したとき５．８％、
１週間放置したとき７．５％のエネルギー効率の低下が
あった。
層電池部分から電解液を抜いて置く。このようにするこ
とにより、電池の効率が向上することか自己放電率試験
により確認されている。自己放電率試験によると充電後
ある一定時間放置した後、放電させたときの電池のエネ
ルギー効率と放置しない場合の電池のエネルギー効率を
比べた場合、電池充電後、１日放置したとき５．８％、
１週間放置したとき７．５％のエネルギー効率の低下が
あった。
Ｄ１発明が解決しようとする課題
しかし、上記のように充電後、放電前の間、積層電池の
部分から電解液を全部波いているので、電力を取り出す
にはポンプを駆動して電解液がスタック部分に満たされ
るまで、２〜３分はどの時間を必要とする。このため即
座に電力を取り出す必要が生じた場合、これに対応でき
ない。
部分から電解液を全部波いているので、電力を取り出す
にはポンプを駆動して電解液がスタック部分に満たされ
るまで、２〜３分はどの時間を必要とする。このため即
座に電力を取り出す必要が生じた場合、これに対応でき
ない。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、電池充
電後、放電前の待機中の電池のマニホールドの電解液だ
けを抜いて、漏れ電流をなくすとともに即座に電池から
電力を取り出すことができるようにした積層二次電池を
提供することを目的とする。
電後、放電前の待機中の電池のマニホールドの電解液だ
けを抜いて、漏れ電流をなくすとともに即座に電池から
電力を取り出すことができるようにした積層二次電池を
提供することを目的とする。
８０課題を解決するための手段
この発明は単セルを複数電気的に直列に積層すると共に
、充放電時には、正極、負極各供給マニホールドおよび
正極、負極各排出マニホールドを介して、電解液を各単
セル内に並列に循環し、充放電後には、前記電解液の循
環を停止して、前記電解液を正極液タンクおよび負極液
タンク内にそれぞれ貯蔵して成る積層二次電池において
、前記正極、負極各供給マニホールドおよび正極負極各
排出マニホールドを正極、負極の電極面と同一方向で且
つ電極面の上部に形成するとともに前記各供給および排
出マニホールドに前記タンクの気相部と連通される配管
を設け、この配管の途中に逆止弁を介挿したことを特徴
とするものである。
、充放電時には、正極、負極各供給マニホールドおよび
正極、負極各排出マニホールドを介して、電解液を各単
セル内に並列に循環し、充放電後には、前記電解液の循
環を停止して、前記電解液を正極液タンクおよび負極液
タンク内にそれぞれ貯蔵して成る積層二次電池において
、前記正極、負極各供給マニホールドおよび正極負極各
排出マニホールドを正極、負極の電極面と同一方向で且
つ電極面の上部に形成するとともに前記各供給および排
出マニホールドに前記タンクの気相部と連通される配管
を設け、この配管の途中に逆止弁を介挿したことを特徴
とするものである。
Ｆ９作用
電池性能試験を行うとき、電解液の循環を停止すると、
逆止弁が開き、タンク内の気相部の空気がスタック内の
マニホールドに入り込む。これによりマニホールド内の
電解液は逆止弁のない方の配管を通ってタンク内に戻さ
れる。このとき、各セル中の電解液（電極接液）は入口
、出口マニホールド中の電解液が同時に抜けるために抜
けない。
逆止弁が開き、タンク内の気相部の空気がスタック内の
マニホールドに入り込む。これによりマニホールド内の
電解液は逆止弁のない方の配管を通ってタンク内に戻さ
れる。このとき、各セル中の電解液（電極接液）は入口
、出口マニホールド中の電解液が同時に抜けるために抜
けない。
Ｇ、実施例
以下この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図において、■は電解液貯蔵タンク、２は積層電池
本体（電池スタック）、３ａ、３ｂは電池スタック２の
マニホールド４ａ、４ｂの入口。
本体（電池スタック）、３ａ、３ｂは電池スタック２の
マニホールド４ａ、４ｂの入口。
出口に接続される配管で、配管３ａ、３ｂは電解液タン
クｌの電解液内に導かれる。５は配管３ａの途中に設け
られたポンプで、このポンプ５は電解液タンクＩの電解
液を電池スタック２に供給するものである。
クｌの電解液内に導かれる。５は配管３ａの途中に設け
られたポンプで、このポンプ５は電解液タンクＩの電解
液を電池スタック２に供給するものである。
６ａ、６ｂは逆止弁で、この逆止弁６ａ、６ｂの一端は
電池スタック２のマニホールド４ａ、４ｂの人口、出口
とは反対側に設けられたマニホールド連通０７ａ、７ｂ
に接続される。逆止弁６ａ。
電池スタック２のマニホールド４ａ、４ｂの人口、出口
とは反対側に設けられたマニホールド連通０７ａ、７ｂ
に接続される。逆止弁６ａ。
６ｂの他端は配管８ａ、８ｂを介して電解液タンクｌの
気相部１ａに連通される。
気相部１ａに連通される。
第２図および第３図は第１図に示した電池スタック２に
使用されるセパレータ板の異なる実施例を示すもので、
第２図はマイクロチャンネル１１１２が電極表面１３に
対して左右に形成した実施例であり、第３図はマイクロ
チャンネル１１．１２が電極表面１３に対して上下に形
成した実施例を示す。また、図中、電解液入口マニホー
ルド４ａ、４ａａ（正極、負極電解液）および出口マニ
ホールド４ｂ、４ｂｂはセパレータ板の正極、負極の電
極面１３と同一方向で且つ電極面の上部の両隅部に形成
される。１４はチャンネルである。
使用されるセパレータ板の異なる実施例を示すもので、
第２図はマイクロチャンネル１１１２が電極表面１３に
対して左右に形成した実施例であり、第３図はマイクロ
チャンネル１１．１２が電極表面１３に対して上下に形
成した実施例を示す。また、図中、電解液入口マニホー
ルド４ａ、４ａａ（正極、負極電解液）および出口マニ
ホールド４ｂ、４ｂｂはセパレータ板の正極、負極の電
極面１３と同一方向で且つ電極面の上部の両隅部に形成
される。１４はチャンネルである。
次に上記のように構成された実施例の動作を述べる。電
池スタック２が動作中はポンプ５によりタンク１内の電
解液が配管３ａからマニホールド４ａを通ってマニホー
ルド４ｂから配管３ｂを経てタンクｌに戻るようになっ
ている。
池スタック２が動作中はポンプ５によりタンク１内の電
解液が配管３ａからマニホールド４ａを通ってマニホー
ルド４ｂから配管３ｂを経てタンクｌに戻るようになっ
ている。
電解液を上述のように循環させていると、配管８ａ、ｓ
ｂには逆止弁６ａ、６ｂかあるため、電解液は流れない
。一定時間経過後、電池の充電が完了したならポンプ５
を停止させて、電池の性能試験を行う。ポンプ５を停止
させると、逆止弁６ａ ６ｂが開放してタンク１の気
相部１ａからの空気が配管８ａ、８ｂを通って逆止弁６
ａ、６ｂからマニホールド４ａ、４ｂに供給される。こ
の空気の供頻によりマニホールド４ａ、４ｂ内の電解液
は配管３ａ、３ｂを通ってタンク１に戻る。
ｂには逆止弁６ａ、６ｂかあるため、電解液は流れない
。一定時間経過後、電池の充電が完了したならポンプ５
を停止させて、電池の性能試験を行う。ポンプ５を停止
させると、逆止弁６ａ ６ｂが開放してタンク１の気
相部１ａからの空気が配管８ａ、８ｂを通って逆止弁６
ａ、６ｂからマニホールド４ａ、４ｂに供給される。こ
の空気の供頻によりマニホールド４ａ、４ｂ内の電解液
は配管３ａ、３ｂを通ってタンク１に戻る。
このとき、入口、出口マニホールド中の電解液が同時に
抜けるため電池スタック２内の電極表面の電解液は抜け
ない。このため、充電後、待機中、マニホールドの電解
液だけを抜くことにより、例えば自己放電率の試験にお
いて、漏れ電流か無くなり正確な試験か可能となる。ま
た、電池の待機中のセル間アンバランスが解消され、か
つセルには電解液が満たされているため、ポンプ５を駆
動して電解液を循環させれば即座に電池から電力を取り
出すことができる。
抜けるため電池スタック２内の電極表面の電解液は抜け
ない。このため、充電後、待機中、マニホールドの電解
液だけを抜くことにより、例えば自己放電率の試験にお
いて、漏れ電流か無くなり正確な試験か可能となる。ま
た、電池の待機中のセル間アンバランスが解消され、か
つセルには電解液が満たされているため、ポンプ５を駆
動して電解液を循環させれば即座に電池から電力を取り
出すことができる。
Ｈ１発明の効果
以上述べたように、この発明によれば、電池の充電後、
放電前の待機中にマニホールドの電解液だけを抜くこと
によりマニホールドを通る漏れ電流が皆無となって、電
池のエネルギー効率の低下を防止することができる。
放電前の待機中にマニホールドの電解液だけを抜くこと
によりマニホールドを通る漏れ電流が皆無となって、電
池のエネルギー効率の低下を防止することができる。
また即座の電池を動作させて電力を取り出すことができ
る利点がある。
る利点がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第２図
および第３図はセパレータ板のそれぞれ異なる例を示す
説明図、第４図は積層電池の要部分解斜視図、第５図は
積層電池の等価回路図である。 １・・・電解液タンク、２・・・積層電池本体、３ａ３
ｂ、 ８ ａ、８ ｂ−配管、４ ａ 、 ４ ｂ
−マニホールド、５・・・ポンプ、６ａ、６ｂ・逆止弁
、７ａ。 ７ｂ・・・マニホールド連通口。 第３図 セパレータ板の説明図 ｊ 第４図 季詐・が鼾・ス見関
および第３図はセパレータ板のそれぞれ異なる例を示す
説明図、第４図は積層電池の要部分解斜視図、第５図は
積層電池の等価回路図である。 １・・・電解液タンク、２・・・積層電池本体、３ａ３
ｂ、 ８ ａ、８ ｂ−配管、４ ａ 、 ４ ｂ
−マニホールド、５・・・ポンプ、６ａ、６ｂ・逆止弁
、７ａ。 ７ｂ・・・マニホールド連通口。 第３図 セパレータ板の説明図 ｊ 第４図 季詐・が鼾・ス見関
Claims (1)
- （１）単セルを複数電気的に直列に積層すると共に、充
放電時には、正極、負極各供給マニホールドおよび正極
、負極各排出マニホールドを介して、電解液を各単セル
内に並列に循環し、充放電後には、前記電解液の循環を
停止して、前記電解液を正極液タンクおよび負極液タン
ク内にそれぞれ貯蔵して成る積層二次電池において、 前記正極、負極各供給マニホールドおよび正極、負極各
排出マニホールドを正極、負極の電極面と同一方向で且
つ電極面の上部に形成するとともに前記各供給および排
出マニホールドに前記タンクの気相部と連通される配管
を設け、この配管の途中に逆止弁を介挿したことを特徴
とする積層二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2213534A JP2853295B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 積層二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2213534A JP2853295B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 積層二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0498772A true JPH0498772A (ja) | 1992-03-31 |
| JP2853295B2 JP2853295B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=16640781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2213534A Expired - Lifetime JP2853295B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 積層二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2853295B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022519450A (ja) * | 2019-01-09 | 2022-03-24 | マックス－プランク－ゲゼルシャフト・ツア・フェルデルング・デア・ヴィッセンシャフテン・エー・ファオ | 電気化学デバイス、電池、集光して電気エネルギーを貯蔵するための方法、および検出方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102007776B1 (ko) * | 2017-11-27 | 2019-08-06 | 롯데케미칼 주식회사 | 레독스 흐름 전지 |
-
1990
- 1990-08-10 JP JP2213534A patent/JP2853295B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022519450A (ja) * | 2019-01-09 | 2022-03-24 | マックス－プランク－ゲゼルシャフト・ツア・フェルデルング・デア・ヴィッセンシャフテン・エー・ファオ | 電気化学デバイス、電池、集光して電気エネルギーを貯蔵するための方法、および検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2853295B2 (ja) | 1999-02-03 |
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