JPH07176325A - 電解液流通型電池 - Google Patents

電解液流通型電池

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JPH07176325A
JPH07176325A JP5345423A JP34542393A JPH07176325A JP H07176325 A JPH07176325 A JP H07176325A JP 5345423 A JP5345423 A JP 5345423A JP 34542393 A JP34542393 A JP 34542393A JP H07176325 A JPH07176325 A JP H07176325A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
electrolytic solution
type battery
flow type
conductive fibers
Prior art date
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Pending
Application number
JP5345423A
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English (en)
Inventor
Taketaka Wada
雄高 和田
Yuichi Akai
勇一 赤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07176325A publication Critical patent/JPH07176325A/ja
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    • 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
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】極めて簡易な手段を用いて、セル内の電極板上
の電解液の流れを均等に保つ電池効率の良い電解液流通
型電池を提供すること。 【構成】 多孔質の電極を正電極及び/又は負電極と
し、該電極が配置された電極室を隔膜で仕切り、該電極
室に正極電解液及び/又は負極電解液を流通させ、各電
極室で活物質の酸化還元により、充電及び放電を行う電
解液流通型電池において、電極は一定方向に並列に配列
された多数の導電性繊維21と、該一定方向に交差する
方向に並列に配列された多数の導電性繊維22を具備す
る導電性繊維電極23である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、両電極室又は一方の電
極室に電解液を流通させる電解液流通型電池に関し、特
に電極の改良に関するものである。
【0002】
【従来技術】電解液流通型電池の例として、レドックス
フロ−電池について説明する。レドックスフロ−電池は
図6に示すように、隔膜1により仕切られた正極室1a
及び負極室1bを1ユニットとした単位セルを双極板4
を介して複数個積層してなる電解槽30、正極電解液タ
ンク5、負極電解液タンク8、正極電解液及び負極電解
液の各電解液を前記電解槽30に供給するポンプ11、
12及び周辺の配管類6、7、9、10で構成されてい
る。正極室1aには正電極板2、各負極室1bには負電
極板3が設置されている。該正電極板2及び負電極板3
には主体となる太い多数の導電性繊維を縦方向に並列に
配列した構成の導電性繊維電極を用いる。
【0003】電解液として鉄イオン及びクロムイオンの
塩酸溶液を使用する鉄−クロ−ム電池を例に取れば、放
電した状態では負極電解液タンク8に3価のクロムイオ
貯えられ、ポンプ12から管9、10を通して各負極室
1bに3価のクロムイオン塩酸溶液を、ポンプ11から
管6、7を通して各正極室1aに2価の鉄イオン
【0004】外部電源(図示せず)から電極端子13、
14を通して電流を流し充電を行うと、正極室1aでは
2価の鉄イオンが電子を1個失い3価の鉄イオンとな
り、負極室1bでは3価のクロムイオンが電子を1個受
取り2価のクロムイオンとなる。この状態で電気エネル
ギ−が貯蔵される。放電の場合は、この逆の反応が起こ
り電極端子13、14を通して外部に電力を取り出すこ
とができる。
【0005】上記単位セル内の正極室1aでは管6から
鉄イオン塩酸溶液が正電極板2の両面を均等に下から上
に流れ管7から流出し、負極室1bでは管9からクロム
イオン塩酸溶液が正電極板2の両面を均等に下から上に
流れ管10から流出し循環している。
【0006】しかしながら上記構成のレドックスフロ−
電池において、セル内部の正負電極板2、3上の電解液
の流れは必ずしも均一とはならず、流量の少ない部分で
は電池反応が十分に進行せず過電圧が大きくなるため電
池効率が低下するという問題があった。この問題を解決
する技術として、特開昭63−128560号公報に開
示されたものがある。図7は上記正電極板2及び負電極
板3の構造を示す。図示するように正負電極板2、3の
下部及び上部(省略)にスリット45を設け、そこに電
解液の流れを横方向に整流する整流部材41、42を設
け、その途中に切り込み43、44を設けたものであ
る。電解液は、管6から流入孔6a、流入口40を通し
てセル内に供給され、整流部材41、42で横方向に流
れ、切り込み43、44から上方に均等に流れ上部から
流出する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
技術では、正負電極板2、3毎に多くの細かなスリット
45及び切り込み43、44を必要とするため、複雑な
微細加工に伴う製作コストが増大し高価になると云う問
題があった。
【0008】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、極めて簡易な手段を用いて、
セル内の電極板上の電解液の流れを均等に保つ電解液流
通型電池を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、多孔質の電極を正電極及び/又は負電極と
し、該電極が配置された電極室を隔膜で仕切り、該電極
室に正極電解液及び/又は負極電解液を流通させ、各電
極室で活物質の酸化還元により、充電及び放電を行う電
解液流通型電池において、電極は図1に示すように一定
方向に並列に配列された多数の導電性繊維21と、該一
定方向に交差する方向に並列に配列された多数の導電性
繊維22を具備する導電性繊維電極であることを特徴す
る。
【0010】また、前記導電性繊維電極は主体となる図
4に示すように導電性繊維が一定方向に並列に多数配列
された構成の2枚の導電性繊維電極板51及び52を具
備し、該2枚の導電性繊維電極板51、52をその主体
となる導電性繊維51a,52a同志が交差するように
積層されて構成されていることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明は上記構成を採用することにより、各導
電性繊維電極23では図1に示すように流入した電解液
は縦方向の導電性繊維21に沿って下から上のA方向に
流れ、電解液の一部は横方向の導電性繊維22に当り左
右に分流し、更にその流れの一部は次の縦方向の導電性
繊維21で縦方向の流れに合流する。このように電解液
は分流と合流を繰り返しながら正電極板2の導電性繊維
電極全面を均等に流れ流出する。従って、電極上に電解
液の淀み部分が発生し、反応が十分に進行せず過電圧が
大きくなり電池効率が低下すると云う問題は発生しな
い。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図2は本発明の電解液流通型電池の電極
板構造を示す図である。図示するように正電極板2は枠
46の中に後に詳述する導電性繊維電極23を配置した
構造のものである。枠46には電解液が流れる流路6
a、7a及び該電解液が導電性繊維電極23に流出入す
る流入孔40a及び流出孔40bが設けてある。
【0013】図1は図2の導電性繊維電極23の一部を
拡大した図で、導電性繊維電極23は、図示するよう
に、一定方向に並列に配列された多数の導電性繊維21
と、該一定方向に直交する方向に並列に配列された多数
の導電性繊維22を具備する構成である。これら導電性
繊維21及び22の太さは電解液が容易に流れる程度の
隙間が形成される太さである。
【0014】図3はセル構造を示す分解斜視図である。
図示するように、セルは隔膜1の片面と双極板4で正電
極板2を挟むように設置し正電極室とし、隔膜1の他の
片面と双極板4´で負電極板3(電極板2と同一構造)
を挟むように設置し負電極室を具備する。この構成のセ
ルを双極板4、4´方向に積層して電解槽30(図6参
照)が構成される。
【0015】管6から供給される正極電解液は正電極室
の正電極板2の流路孔6aから流入孔40aを通り導電
性繊維電極23の導電性繊維21と22の間の間隙を通
って流出孔40bから流路孔7aを通って管7に流出し
循環している。管9から供給される負極電解液は負電極
室の負電極板3の流路孔9aから流入孔40cを通り導
電性繊維電極23の導電性繊維21と22の間の間隙を
通って流出孔40dから流路孔10aを通って管10に
流出し循環している。
【0016】正電極板2及び負電極板3の導電性繊維電
極23では、図1に示すように流入した電解液は縦方向
の導電性繊維21に沿って下から上のA方向に流れ、電
解液の一部は横方向の導電性繊維22に当り左右に分流
し、更にその流れの一部は次の縦方向の導電性繊維21
で縦方向の流れに合流し、分流と合流を繰り返しながら
正電極板2及び負電極板3の導電性繊維電極23の全面
を均等に流れ流出孔40bから流出する。尚、流入孔4
0a及び流出孔40bは複数個設けてもよい。
【0017】導電性繊維電極23は図4に示すように主
体となる太い導電性繊維51a及び52aが一定方向に
並列に多数配列された構成の2枚の導電性繊維電極板5
1及び52をその主体となる導電性繊維51a,52a
同志が交差するように積層させて構成したものでも良い
し、また図5に示すように、主体となる太い多数の導電
性繊維53が縦方向と横方向に交差するように配列して
1枚の導電性繊維電極23と構成してものでも良い。
【0018】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、電極を一定方向に並列に配列された多数の導電性
繊維と、該一定方向に交差する方向に並列に配列された
多数の導電性繊維を具備する導電性繊維電極としたので
下記のような優れた効果が得られる。 (1)電解液は導電性繊維の隙間を通って分流と合流を
繰り返しながら流れ導電性繊維電極全面を均等に流れる
ので、電池効率、つまりエネルギー効率が向上する。 (2)極めて簡易で、かつ安価な手段で電池効率のよい
電解液流通型電池が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電解液流通型電池の導電性繊維電極の
構造を示す図である。
【図2】本発明の電解液流通型電池の電極板の構造を示
す図である。
【図3】本発明の電解液流通型電池のセル構造を示す分
解斜視図である。
【図4】本発明の電解液流通型電池の導電性繊維電極の
構造を示す図である。
【図5】本発明の電解液流通型電池の導電性繊維電極の
構造を示す図である。
【図6】電解液流通型電池の構成例を示す図である。
【図7】従来の電解液流通型電池の電極板の構造を示す
図である。
【符号の説明】
1 隔膜 2 正電極板 3 負電極板 4 双極板 5 正極電解液タンク 6 管 7 管 8 負極電解液タンク 9 管 10 管 11 ポンプ 12 ポンプ 13 電極端子(正極) 14 電極端子(負極) 21 導電性繊維 22 導電性繊維 23 導電性繊維電極 30 電解槽

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多孔質の電極を正電極及び/又は負電極
    とし、該電極が配置された電極室を隔膜で仕切り、該電
    極室に正極電解液及び/又は負極電解液を流通させ、各
    電極室で活物質の酸化還元により、充電及び放電を行う
    電解液流通型電池において、 前記電極は一定方向に並列に配列された多数の導電性繊
    維と、該一定方向に交差する方向に並列に配列された多
    数の導電性繊維を具備する導電性繊維電極であることを
    特徴とする電解液流通型電池。
  2. 【請求項2】 前記導電性繊維電極は主体となる導電性
    繊維が一定方向に並列に多数配列された構成の2枚の導
    電性繊維電極板を具備し、該導電性繊維電極板をその主
    体となる導電性繊維同志が交差するように積層させて構
    成したことを特徴とする請求項1に記載の電解液流通型
    電池。
JP5345423A 1993-12-20 1993-12-20 電解液流通型電池 Pending JPH07176325A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103201888A (zh) * 2010-07-02 2013-07-10 塞恩有限责任公司 包括纤维形状结构的电极组件

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JP2013534704A (ja) * 2010-07-02 2013-09-05 シャイン カンパニー リミテッド 纎維状の構造体を含む電極組立体
CN105374977A (zh) * 2010-07-02 2016-03-02 Jenax股份有限公司 包括纤维形状结构的电极组件
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