JPH0626145B2 - ガルヴアーニ電池 - Google Patents

ガルヴアーニ電池

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JPH0626145B2
JPH0626145B2 JP60120715A JP12071585A JPH0626145B2 JP H0626145 B2 JPH0626145 B2 JP H0626145B2 JP 60120715 A JP60120715 A JP 60120715A JP 12071585 A JP12071585 A JP 12071585A JP H0626145 B2 JPH0626145 B2 JP H0626145B2
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galvanic
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galvanic cell
battery
electrode chamber
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トマジーク ゲルト
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/36Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
    • H01M10/365Zinc-halogen accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/70Arrangements for stirring or circulating the electrolyte
    • H01M50/77Arrangements for stirring or circulating the electrolyte with external circulating path
    • HELECTRICITY
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    • H01M12/00Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/08Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
    • HELECTRICITY
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    • H01M50/70Arrangements for stirring or circulating the electrolyte
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガルヴァーニ電池、特に二次電池、例えば再充
電可能な亜鉛−臭素電池に関する。
〔従来の技術〕
ガルヴァーニ電池にはいろいろなタイプがありかつそれ
らの数はきわめて多いというものの、各目的に対して特
定されたガルヴァーニ電池が優れていることが数年来あ
るいは数十年来認められてきた。このような電池によっ
て、個々の特殊な目的に対して特に高度な適合が達成さ
れてきたのである。再充電可能な鉛蓄電池は比較的重
く、この電池では電解液の硫酸は材料および保守要員に
対してきわめて高度の要求をする。しかし鉛蓄電池は例
えば内燃機関を始動させる場合のように電気エネルギー
を短時間得るためにはきわめて好都合に開発されたもの
で、この欠点はもはや注目されず、自明のものとして受
け止められている。同じことが例えばエディスン電池等
についていえる。
特に高性能な電池が亜鉛と臭素の組合せによって得ら
れ、その場合電解液はポンプで循環せしめられる。この
種のガルヴァーニ電池の容量は電極に電着する亜鉛量と
電解液内に蓄積される臭素量に依存する。他方では自己
配電を避けるために電解液内の臭素濃度を抑えなければ
ならず、これは電解液に錯化剤を入れることによって達
成される。この錯化剤は臭素と反応して水性電解液にほ
ぼ不溶の錯体を形成し、かつ必要な臭素供給が達成し得
る程度解離することが特に有利である。
電解液貯蔵容器を備えたガルヴァーニ電池では単位出力
当りの容積が大きい点が欠点である。それというのも、
これまで容積を減少するような構造を見い出すことがで
きなかったからである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の課題は、総重量に関してのみならず、総容積に
関しても高い出力密度を与え、同時に例えば、電極室周
辺に電解液通路を形成することを回避することにより、
各セルでの漏液などを阻止し、よって高い作動安全性が
達成されるガルヴァーニ電池を見い出すことである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の課題を解決するための本発明の手段は、電解液循
環式のガルヴァーニ電池、特に二次電池、例えば再充電
可能な亜鉛−臭素電池であって、有利には双極電極(バ
イポーラ−電極)構成を持った、特にカーボンプラスチ
ックからなる複数の電極と、複数の隔離板(セパレー
タ)とを備えており、前記隔離板および(または)電極
は少なくとも外縁部で場合によっては直接的に互いに液
密に、例えば接着によって結合されており、これによっ
て正極室と負極室とが構成されており、また、前記正極
室もしくは負極室はそれぞれ電解液の分配路を介して相
互に、かつ少なくとも1つの電解液貯蔵容器に、液体を
導くように接続されている形式のものであり、このガル
ヴァーニ電池は、貯蔵容器の、有利には補強部材、例え
ばリブを備えた、少なくとも1つの壁が有利には電極お
よび(または)隔離板に対して平行に、かつ電極および
(または)隔離板を締付保持的に支持するよう隣接して
配置されていることに特徴がある。
ガルヴァーニ電池の両端部に各1つの、特に負極液もし
くは正極液貯蔵容器が配置されていると、電極の特に平
面配置が得られ、その場合同時に高い容積低減が達成さ
れる。
本発明のもう1つの特徴によれば、少なくとも1つの貯
蔵容器、有利には2つの貯蔵容器にそれぞれ1つの供給
路と導出路が接続されており、この供給路と導出路には
集中管路を構成する、各セルからの供給路と導出路が接
続されており、この場合有利には供給路および(また
は)導出路はそれぞれもう1つの管路を介して互いに接
続されていて、この管路は有利に各セルからの合流部で
異なる横断面積を有しており、特に中央範囲においてこ
の管路の両端部におけるよりも小さな横断面積を有して
いるので、電解液の特に小さな流動抵抗が得られ、同時
にできる限り高い短路電流の阻止が得られる。
壁の補強部材がほぼ隣りの壁まで達しており、かつ貯蔵
容器の下部で流路を構成していると、このガルヴァーニ
電池に加速力ないしは減速力が作用したときにも電解液
の動きは小さく保たれ、更に異なる比重を持った液体の
分離が特に容易に行なわれる。
壁の補強部材はほぼ隣りの壁まで達しており、かつ貯蔵
容器の下部と上部に交互に接触しているので、容器内に
各室が形成され、これらの室は互いに液体を導くように
接続されており、しかし電解液が容器を貫流するときに
はいわゆる栓流が得られ、そのために電解液の混合が起
らず、したがって効率が更に高められる。
少なくとも1つの、有利には2つの配置された貯蔵容器
に各1つのポンプが配置されていると、このような構成
によって更に流動経過の容易化が達成され、同時に流動
抵抗をきわめて小さく保つことができる。2つの貯蔵容
器のポンプを互いに対角線上に配置すると、貯蔵容器を
構成するために同一の構成部材と同一のポンプを使用す
ることができる。
〔実施例〕
第1図に示されるガルヴァーニ電池は平形の、互いに溶
着された多数の電極1と隔離板2を備えている。これら
の電極と隔離板は縁部もしくは端面で互いに溶着されて
おり、ポリプロピレンかまたは他の耐薬品性のプラスチ
ックから製作されている。ほぼ平らに構成された隔離板
と電極のパッケージの両側面には電解液の貯蔵容器3,
4が配置されている。貯蔵容器内にはポンプ5,6が挿
入されている。電極−隔離板パッケージの4つの角には
結合片7が配置されている。結合片7は正極室もしくは
負極室をそれぞれ供給側と導出側で互いに接続してい
る。貯蔵容器3,4は壁でもって直接電極−隔離板パッ
ケージに続いており、このようにして平形のパッケージ
を支持しており、そのために一方では相応する補強効果
が得られ、かつ他方では平形の相互の押圧と結合が達成
される。第2図に示される壁8,9には補強部材10とし
ての補強リブが設けられている。第2a図の補強リブは
上部と下部で交互にカバー11,12に当て付けられてお
り、また補強リブは貯蔵容器の対向した壁まで達してい
るので、迷路(ラビリンス)が得られる。この迷路作用
によって電解液は流入口13から流出口14まで層流の
形で流れることができる。それとともに、充電のときに
はできる限り消耗していない、すなわち例えば亜鉛に富
んだ電解液が吸引され、それに対してセルからは既に亜
鉛の少なくなった電解液が流入口13からもどされる。
混合およびしたがって濃度の減少はこのようにして防止
される。
第2b図に示される壁9には下方部に自由な流路15が
得られるように補強リブが配置されている。これによっ
て例えば電解液が錯化剤を含有しており、臭素錯体が水
に対して小さな溶解性にしか持っていない亜鉛−臭素電
池では、貯蔵容器に流入した電解液が底にまで導かれ、
同時に2つの液体の分離が起ることが可能になる。異な
る高さに取付けられた導出路16,17によって相対的に重
い液体または軽い液体か、またはこれらの液体の特定の
混合物を吸引することができる。更に補強リブは壁を強
化する働きを持ち、これによって付加的な容積が節約さ
れる。
第3図に示される電極1と隔離板2のパッケージでは結
合片7は取り除かれている。この図から判るように、2
つの電極室、すなわち正極室もしくは負極室が供給路も
しくは導出路18を持っていて、これが結合片7に接続
している。電極1は双極電極形なので、正極室と負極室
は電極によって分離されている。パッケージ内のそれぞ
れ両端の電極には電解液貯蔵容器の壁8もしくは壁9が
続いている。
第4図には結合片が部分断面で示され、かつ電極と隔離
板のパッケージが断面図で示されている。第4図から、
2つの電極室が供給路もしくは導出路を介してホース管
と接続されていることが判る。ホース管は供給路もしく
は導出路を形成する分岐管路20に開口している。この
各供給管と導出管はもう1つの管路21を介して互いに
液体を導くように接続されていることが判る。この管路
21は中央部に向うにしたがって減少する横断面を持つ
通路によって構成されており、かつこの通路は両端部で
シール部材22とシールプレート23を介して閉鎖され
ている。この垂直の液体の柱によって短絡電流が阻止さ
れる。それというのも、この液体の柱内では横断面積が
異なっているために異なる抵抗が支配的であるからであ
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ガルヴァーニ電池を上述のように構成
したことによって、電解液貯蔵容器を電極または隔離板
に続けることができ、同時に貯蔵容器の壁が隔離板と電
極の支承部もしくは対応支承部として働き、そのために
互いに保持することができ、このようにしてセル内に存
在する圧力を完全に補償することができ、更にシール性
が完全に保証され、かつ電解液のためのきわめて僅かな
流路が維持されるにすぎず、その結果電池の自己放電は
きわめて小さく保たれ、これによってまたガルヴァーニ
電池の効率が高められる。
【図面の簡単な説明】
第1図は貯蔵容器を備えた本発明のガルヴァーニ電池の
斜視図、 第2a図及び第2b図は貯蔵容器の壁の2つの実施例を
示した略示図、 第3図は並置された電極と隔離板を示した部分断面斜視
図、そして 第4図は短絡防止手段を備えた供給管の略示図である。 図中、 1……電極、2……隔離板、 3,4……電解液貯蔵容器、5,6……ポンプ、 7……結合片、8,9……壁、 10……補強部材、11,12……カバー、 13……流入口、14……流出口、 15……流路、16,17……導出路、 18……供給路もしくは導出路、 20……分岐管路、21……管路、 22……シール部材、23……シールプレート。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】双極電極構成を持った、カーボンプラスチ
    ックからなる複数の電極と、複数の隔離板とを備えてお
    り、これによって正極室と負極室とが構成されており、
    また、前記正極室もしくは負極室はそれぞれ電解液分配
    路を介して相互に、かつ少なくとも1つの電解液貯蔵容
    器に、液体を導くように接続されている電解液循環式の
    ガルヴァーニ電池において、 前記貯蔵容器の少なくとも1つの壁(8,9)が電極
    (1)および(または)隔離板(2)に対して平行に、
    かつ電極(1)および(または)隔離板(2)を締付保
    持的に支持するよう隣接して配置されていることを特徴
    とする、ガルヴァーニ電池。
  2. 【請求項2】ガルヴァーニ電池の両端部に各1つの、負
    極液もしくは正極液のための貯蔵容器(3,4)が配置
    されている、特許請求の範囲第1項に記載のガルヴァー
    ニ電池。
  3. 【請求項3】少なくとも1つの貯蔵容器にそれぞれ1つ
    の供給路と導出路(20)が接続されており、該供給路と
    導出路(20)に各セルへの供給路(18)と各セルからの
    導出路(18)がそれぞれ接続されており、かつ供給路お
    よび(または)導出路がそれぞれもう1つの管路(21)
    を介して互いに接続されており、該管路の各セルからの
    合流部の範囲の横断面が異なっている横断面積を有して
    おり、合流部の中央範囲の横断面積が該管路(21)の両
    端部における横断面積より小さい、特許請求の範囲第1
    項または第2項に記載のガルヴァーニ電池。
  4. 【請求項4】壁(8,9)が補強部材(10)を備えてい
    る、特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれか1項に記
    載のガルヴァーニ電池。
  5. 【請求項5】壁(8,9)の補強部材(10)がほぼ隣接
    する壁まで達しており、かつ貯蔵容器の下部に流路(1
    5)を構成している、特許請求の範囲第4項に記載のガ
    ルヴァーニ電池。
  6. 【請求項6】壁の補強部材(10)がほぼ隣接する壁
    (8,9)まで達しており、かつ交互に貯蔵容器の下部
    もしくは上部に接触している、特許請求の範囲第4項に
    記載のガルヴァーニ電池。
  7. 【請求項7】貯蔵容器(3,4)が異なる高さを有す
    る、少なくとも2つの、電解液のための導出口(16,1
    7)もしくは管路を有している、特許請求の範囲第1項
    〜第6項のいずれか1項に記載のガルヴァーニ電池。
  8. 【請求項8】2つの貯蔵容器(3,4)にそれぞれ1つ
    のポンプ(5,6)が備えられている、特許請求の範囲
    第1項〜第7項のいずれか1項に記載のガルヴァーニ電
    池。
  9. 【請求項9】2つの貯蔵容器に配置されたポンプ(5,
    6)が互いに対角線上に配置されている、特許請求の範
    囲第8項に記載のガルヴァーニ電池。
  10. 【請求項10】前記隔離板および(または)電極が少な
    くとも外縁部で直接的に互いに液密に結合されている、
    特許請求の範囲第1項に記載のガルヴァーニ電池。
JP60120715A 1984-06-06 1985-06-05 ガルヴアーニ電池 Expired - Lifetime JPH0626145B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT1858/84 1984-06-06
AT0185884A AT383229B (de) 1984-06-06 1984-06-06 Galvanisches element mit umlaufendem elektrolyten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60262368A JPS60262368A (ja) 1985-12-25
JPH0626145B2 true JPH0626145B2 (ja) 1994-04-06

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ID=3522526

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60120715A Expired - Lifetime JPH0626145B2 (ja) 1984-06-06 1985-06-05 ガルヴアーニ電池

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EP (1) EP0167517B1 (ja)
JP (1) JPH0626145B2 (ja)
AT (1) AT383229B (ja)
DE (1) DE3569853D1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
EP0167517A1 (de) 1986-01-08
JPS60262368A (ja) 1985-12-25
AT383229B (de) 1987-06-10
DE3569853D1 (en) 1989-06-01
ATA185884A (de) 1986-10-15
EP0167517B1 (de) 1989-04-26

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